Τετάρτη, 5 Οκτωβρίου 2016

Στους μηχανολόγους του μικρόκοσμου το φετινό Νομπέλ Χημείας. 3 Makers of World’s Smallest Machines Awarded Nobel Prize in Chemistry

Για τη μελέτη τους σε μοριακά εξαρτήματα και μηχανές που λειτουργούν μέσω της τροφοδότησής τους με μηχανική ή χημική ενέργεια. Από αριστερά: Ζαν-Πιερ Σοβάζ, Φρέιζερ Στόνταρτ και Μπερνάρ Φερινγκά. Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart and Bernard L. Feringa, winners of the 2016 Nobel prize in chemistry. Photograph: Nobel Prize

Τρεις επιστήμονες που δημιούργησαν μικροσκοπικές μηχανές από μόρια βραβεύονται με το φετινό Νομπέλ Χημείας, ανακοίνωσε πριν από λίγο η επιτροπή των βραβείων στο Ινστιτούτο Καρολίνσκα της Σουδίας.

Stoddart, Sauvage, and Feringa. (UCLA/CNRS/University of Gronigen)

Το βραβείο θα μοιραστεί διά τρία στον Γάλλο Ζαν-Πιέρ Σοβάζ, τον Βρετανό σερ Φρέιζερ Στόνταρτ και τον Ολλανδό Μπερνάρ Φερινγκά «για το σχεδιασμό και τη σύνθεση μοριακών μηχανών», οι οποίες μπορούν να εκτελούν συγκεκριμένες κινήσεις όταν τροφοδοτούνται με ενέργεια.

Η ανάπτυξη των υπολογιστών είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς η σμίκρυνση των μηχανών μπορεί να οδηγήσει σε επαναστάσεις, επισημαίνει η ανακοίνωση. Το νέο κεφάλαιο στη Χημεία που άνοιξαν οι τρεις πρωτοπόροι των μοριακών μηχανών, τις δεκαετίες του 1980 και '90, ίσως οδηγήσει τελικά στην ανάπτυξη ιατρικών νανορομπότ και νέων λύσεων για την αποθήκευση ενέργειας, μεταξύ πολλών ακόμα πιθανοτήτων.

Μοριακά ρομπότ

To τετράτροχο «νανοαυτοκίνητο» που ανέπτυξε ο Μπεν Φερινγκά είναι ένα καλό παράδειγμα μοριακού κινητήρα.

Τα μοριακά συστήματα που δημιούργησαν οι τρεις τους είναι αντίστοιχα με τους πρώτους ηλεκτρικούς κινητήρες τη δεκαετία του 1830, όταν οι μηχανικοί δεν είχαν καν φανταστεί ότι η νέα εφεύρεση θα οδηγούσε σε ηλεκτρικά τρένα και αυτοκίνητα, πλυντήρια και άλλες μηχανές που σήμερα θεωρούνται δεδομένες.

Το πρώτο βήμα έγινε το 1983, όταν ο Ζαν-Πιερ Σοβάζ συνέδεσε κυκλικά μόρια σε αλυσίδα. Το σημαντικό ήταν ότι τα μόρια αυτά δεν ήταν ενωμένα με σταθερούς χημικούς δεσμούς, απλώς ήταν περασμένα το ένα μέσα στο άλλο όπως οι κρίκοι μιας μεταλλικής αλυσίδας. Και αυτό ικανοποιούσε μια βασική απαίτηση για το σχεδιασμό οποιασδήποτε μηχανής: τα εξαρτήματα πρέπει να μπορούν να κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο.

Ο Φρέιζερ Στόνταρτ έκανε το δεύτερο βήμα το 1991 περνώντας ένα μακρόστενο μόριο μέσα από ένα κυκλικό μόριο. Το μακρόστενο μόριο λειτουργούσε ως άξονας κατά μήκους του οποίου μπορούσε να κινείται ελεύθερα το δεύτερο μοριακό εξάρτημα. Το σύστημα αυτό αποτέλεσε τη βάση για την ανάπτυξη μοριακών ανελκυστήρων, μοριακών μυών και κυκλωμάτων που βασίζονται σε μόρια.

Η επόμενη σημαντική εξέλιξη ήρθε το 1999, όταν ο Φερινγκά δημιούργησε τον πρώτο μοριακό κινητήρα, ένα σύστημα στο οποίο μια λεπίδα περιστρεφόταν διαρκώς προς την ίδια κατεύθυνση. Ένα άλλο σύστημα μοριακών κινητήρων μπορούσε να σηκώνει 1.000 φορές το βάρος του, ενώ ένα άλλο σχέδιο με τέσσερις κινητήρες μπορούσε να κινείται σε μια επιφάνεια σαν νανοαυτοκίνητο.

Jean-Pierre Sauvage, an emeritus professor at the University of Strasbourg, in 2014. He and two others were awarded the Nobel Prize in Chemistry on Wednesday. Credit Catherine Schroeder/Unistra, via European Pressphoto Agency

Ο Ζαν-Πιέρ Σοβάζ (Jean-Pierre Sauvage) γεννήθηκε το 1944 στη Γαλλία και είναι σήμερα επίτιμος καθηγητής του Πανεπιστημίου του Στρασβούργου και επίτιμος διευθυντής ερευνών στο γαλλικό Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας (CNRS)

O σερ Φρέιζερ Στόνταρτ (Fraser Stoddart) γεννήθηκε το 1942 στη Βρετανία και είναι σήμερα καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Northwestern των ΗΠΑ.

Bernard L. Feringa, a professor of organic chemistry at the University of Groningen, in the Netherlands, was one of the three winners of the Nobel Prize in Chemistry, announced Wednesday, who were cited for their work in developing molecule-sized machines. Credit Jeroen Van Kooten/University of Groningen, via Associated Press

Ο Μπερνάρ Φερινγκά (Bernard L. Feringa) γεννήθηκε το 1951 στην Ολλανδία. Είναι σήμερα καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Γκρένινγκεν.

Το Νόμπελ Χημείας είναι το τρίτο που ανακοινώνεται μετά το Νόμπελ Ιατρικής - Φυσιολογίας τη Δευτέρα και Φυσικής την Τρίτη.