Nagroda Nobla z chemii za kwazikryształy

Daniel Shechtman, izraelski naukowiec został laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii - ogłosił dziś Komitet Noblowski.

Shechtman został nagrodzony za odkrycie kwazikryształów, które są szczególną formą ciała stałego, w której atomy układają się w pozornie regularną, jednak nie w powtarzającą się strukturę, co uniemożliwia wyróżnienie ich komórek elementarnych.

Shechtman odkrył kwazikryształy w 1984 roku, gdy w szybko schłodzonym stopie glinu z manganem zaobserwował niekrystalograficzną 5-krotną oś symetrii.

Większość własności fizycznych kwazikryształów jest taka sama jak klasycznych kryształów, choć wykazują one również wiele własności charakterystycznych tylko dla siebie. M.in. wykazują one słabe przewodnictwo cieplne i elektryczne, przy zachowaniu wysokiej twardości, odporności na czynniki chemiczne i korozję. Dzięki temu stosuje się je do pokryć przeciwzużyciowych i przeciwkorozyjnych, jako materiały do magazynowania wodoru, bariery termiczne, czujniki podczerwieni i inne.

Shechtman otrzyma nagrodę w wysokości 10 mln koron szwedzkich, czyli ok. 1,5 mln dolarów.

70-letni naukowiec pracuje w Izraelskim Instytucie Technologicznym (Technion - Israel Institute of Technology) w Hajfie.

Wyjątkowość odkrytej przez noblistę z Izraela szczególnej formy ciał stałych, tj. kwazikryształów, polega na tym, że układy atomów są w nich upakowane w sposób regularny, ale niepowtarzalny.

Przed odkryciem Shechtmana naukowcy wierzyli, że atomy są upakowane w kryształach w symetrycznych układach, regularnie się powtarzających. Badacze uważali, że taka powtarzalność jest niezbędna by uzyskać kryształ.

Jednak obrazy uzyskane przez Shechtmana 8 kwietnia 1982 r. w mikroskopie elektronowym pokazały coś przeczącego dotychczasowym prawom natury: okazało się, że układy atomów w kryształach nie muszą się powtarzać. Tego dnia przyszły noblista odkrył kwazikryształy.

Kwazikryształy, odkryte przez tegorocznego laureata Nobla z chemii - Daniela Shechtmana, są obecne w najbardziej wytrzymałej stali, stosowanej m.in. do produkcji żyletek i igieł używanych w operacjach okulistycznych - pokreślił Komitet Noblowski.

Jak wynika z opracowań opublikowanych przez Komitet, materiały zbudowane z kwazikryształów, odkrytych w 1982 r. przez tegorocznego noblistę z Izraela, są wyjątkowo odporne na korozję i przywieranie.

Kwazikryształy są obecne w najbardziej wytrzymałej stali, uzyskanej przez Szwedów. Tworzą w niej twardą warstwę, będącą czymś w rodzaju ochronnego pancerza.

Jak podano, kwazikryształy też są świetnymi materiałami termoelektrycznymi, zamieniającymi ciepło na energię elektryczną. Takie materiały mogłyby pomóc odzyskiwać i wykorzystywać energię cieplną - wytwarzaną np. przez samochody - która normalnie jest bezpowrotnie tracona.

Naukowcy - czytamy na stronie - prowadzą obecnie eksperymenty nad wykorzystaniem tych struktur do powlekania naczyń kuchennych, przy produkcji elementów energooszczędnych lamp diodowych (LED) oraz warstw izolacyjnych w silnikach.