05.10.2011

Квазикристальная награда

В Стокгольме объявили имя лауреата Нобелевской премии по химии. За открытие квазикристаллов, которое было сделано еще в 1984 году, награду получил израильский ученый Даниэль Шехтман из Технологического института в Хайфе.

Нобелевская комиссия отмечает, что исследование полностью изменило представление науки о твердых телах.

Первый квазикристалл Даниэль Шехтман обнаружил во время проведения исследований сплава алюминия с марганцем, атомы которого располагались в квазирешетчатых структурах. Квазикристаллы называются так из-за того, что их решетка имеет не только периодическое строение, но и обладает осями симметрии разных порядков, существование которых противоречит канонам классической кристаллографии.

Вскоре более детальные эксперименты доказали, что симметрия квазикристаллов присутствует на всех масштабах, вплоть до атомного, и квазикристаллы действительно являются новой формой организации материи. Позднее выяснилось, что с квазикристаллами физики сталкивались задолго до их официального открытия, в частности, в 1940-х годах при изучении дифракции Дебая-Шерера на зернах интерметаллидов в алюминиевых сплавах. Однако в то время икосаэдрические (в форме правильного выпуклого многогранника – прим. ВЗГЛЯД) квазикристаллы были ошибочно идентифицированы как кубические кристаллы с большой постоянной решетки. В настоящее время известны сотни видов квазикристаллов, имеющих точечную симметрию икосаэдра, а также десяти-, восьми- и двенадцатиугольника.

Строение решетки квазикристалла чем-то похоже на апериодическую мозаику Пенроуза (Penrose tiling). Долгое время считалось, что столь сложную структуру искусственно создать невозможно. Но 25 лет назад это все же удалось сделать. Сейчас существует около сотни разновидностей квазикристаллов, размеры которых варьируются от нескольких миллиметров до сантиметров.

Квазикристаллы очень плохо проводят электричество и тепло. Ученые рассматривают различные возможности их практического применения, например, в дизельных двигателях и при производстве сковородок.

Начиная с 1901 года, было вручено 102 премии по химии. Нобелевскими лауреатами становились 159 ученых. Химик Фредерик Сэнгер удостаивался награды дважды – в 1958 году (за работы по структуре протеинов, в особенности инсулина) и 1980 году (за вклад в определение последовательности оснований в нуклеиновых кислотах). Среди лауреатов были четыре женщины. Самой первой из них Нобелевской премии удостоилась Мария Кюри в 1911 году. В 1935 году награду получила ее дочь Ирен Холио-Кюри, затем, в 1964 году, Дороти Кроуфут. В последний раз в номинации химия женщина побеждала в 2009 году. Лауреатом того года была объявлена Ада Йонат.

Согласно завещанию Альфреда Нобеля, премия по химии может быть разделена не только между двумя лауреатами, но и тремя. Среди одиночных победителей были 62 ученых, 22 премии были поделены на две части и 18 – на три. Как сообщала газета ВЗГЛЯД, лауреатами Нобелевской премии по химии 2010 года стали американец Ричард Хек и японцы Эй-ичи Негиши и Акира Судзуки за разработку реакций создания перекрестных связей в ходе органического синтеза с помощью палладиевых катализаторов, сообщили в Нобелевском комитете. Хек работает в университете штата Делавэр, Негиши – в университете Пурдью штата Индиана, а Сузуки ведет исследования в университете Хоккайдо в Японии.

Открытие, совершенное группой ученых около 40 лет назад, помогло создать новые молекулярные структуры, которые «улучшили нашу повседневную жизнь», говорится в заявлении членов жюри премии.

На сегодняшний день реакции кросс-сочетания широко используются в промышленности, в частности, в синтезе сложных химических компонентов фармацевтических препаратов, а также веществ, используемых в микроэлектронике.

В 2009 году премия по химии была присуждена трем ученым, занимающимся изучением фундаментальных механизмов в клетках, за исследования структуры и механизма работы рибосомы, считывающей информацию с ДНК и синтезирующей белки. По одной трети награды получили американец Томас Штейц, израильская исследовательница Ада Йонат и британец индийского происхождения Венкатраман Рамакришнан.

Напомним, что накануне были объявлены лауреаты по физике. За открытия новых сверхзвезд награду получили Сол Перлмуттер, Брайн Шмидт и Адам Райсс. Первую часть премии получил Перлмуттер, а вторую часть разделили между собой его коллеги Шмидт и Райсс.

Лауреатами были изучено несколько дюжин звезд, так называемых суперновых, и обнаружено, что Вселенная расширяется с растущей скоростью. Открытие стало полной неожиданностью даже для самих ученых. Над исследованием звезд, которое началось в 1998 году, работали две команды. Одну из них возглавил Сол Перлмуттер, другую – Брайан Шмидт. Появление Адама Райсса в команде Шмидта сыграло в исследованиях важную роль.

Исследовательские группы спешили, чтобы создать полномасштабную карту Вселенной путем изучения самых отдаленных звезд. Для изучения Вселенной космологи использовали передовые технологии: мощные телескопы, установленные на Земле и в космосе, компьютеры и цифровые датчики отображения (за их изобретение была дана Нобелевская премия по физике в 2009 году – прим. ВЗГЛЯД).

Нобелевский фонд был создан в 1900 году, его начальный капитал составлял 31 млн шведских крон (около 1,5 млрд в современном эквиваленте).

Премии присуждаются с 1901 года за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения и крупный вклад в культуру или развитие общества.

Официальная церемония вручения премий по традиции проходит в Стокгольме и Осло 10 декабря, в день кончины ее основателя – Альфреда Нобеля, шведского изобретателя, промышленника, лингвиста, философа и гуманиста.

Елена Сидоренко

Источники:

1. vz.ru