Овогодишња Нобелова награда у области хемије додељена је Жан-Пјер Суважу, Фрејзеру Стодарту и Бернару Ферингу за дизајнирање првих молекуларних машина
Текст: Ивана Хорват
У једном од својих визионарских говора, славни Ричард Фајнмен предвидео је постојање најмањих машина. “Дајте нам још 25-30 година, и биће неке практичне примене од тога”, говорио је. Иако помало другачије од машина из Фајнменове приче, управо данас у свечаној сали Шведске краљевске академије наука, 30 година касније, додељена је Нобелова награда тројици научника за допринос у овом пољу истраживања: дизајн и синтезу молекуларних машина – најмањих машина на свету.
Овогодишњу награду поделили су Жан-Пјер Суваж са Универзитета у Стразбуру, Сер Фрејзер Стодарт са Нортвестерн Универзитета у САД-у и Бернар Феринга са Универзитета у Гронингену. Њихове најмање машине на свету хиљадама пута мање су од дебљине власи косе.
Ове машине, величине молекула, које је могуће контролисано покретати како би извршиле одређени задатак када се систему дода енергија, први је осмислио Жан-Пјер Суваж 1983. године, само годину дана пре него што се Ричард Фајнмен осврнуо на будућност технологије. Као ни сам Фајнемен, ни остатак шире заједнице није знао да су први корацу у овом смеру већ били напрваљени.
Професор Суваж повезао је два молекула у облику прстена у систем који подсећа на повезане карике у ланцу. На овај начин Жан-Пјер Суваж успео је да произведе први молекуларни ланац.
На пример, молекули могу да настану путем ковалентне везе када се њихови саставни делови, атоми, међусобно споје ”делећи” електроне. Међутим, у случају молекуларних машина, ствар је нешто другачија. Веза између молекула није хемијска, већ механичка. Ово је и био неопходан услов да се један молекуларни систем назове машином. Неопходно је било постићи одређену аутономију делова, односно способност да се један у односу на други крећу, а да притом остану функционални систем.
Развој молекуларних машина настављен је неколико година касније када је Фрејзер Стодарт створио још једну молекуларниу машину. Овај “невидљиви” уређај састојао се из два ланца молекула: једног кружног, затвореног и другог у облику праве линије, са задебљанима на крају – попут тега за боди-билдере.
Затворени молекуларни прстен могао је да се креће дуж осе другог молекула, али није могао да “склизне” с једног или другог краја управо због специфичног облика линераног дела. На овој машини заснива се рад молекуларног лифта, молекуларног мишића и молекуларног компјутерског чипа.
Наставак следи у лабораторији Бернара Феринга у Холандији. Овај научник први је осмислио молекуларни мотор 1999. године. Специјалним дизајном мотора постигао је, уз помоћ ултра-љубичасте светлости, да се ротор мотора континуирано окреће у истом смеру. Уз помоћ њега, успео је да ротира стаклени цилиндар 10 000 пута већих од димензија машине. Осим тога, овај холандски научник дизајнирао је и нано-ауто.
Сва три научника успела су да молекуларне системе доведу у таква енергетска стања у којима се њихова кретања могу контролисати. У погледу фундаменталних истраживања, својим резултатима повели су развој хемије у област нових димензија.
Као и увек, када се ради о оваквим истраживањима, поставља се питање примене и развоја нових технологија. Можда је још увек рано говорити о њиховој широј употреби, иако је листа будућих апликација заиста импресивна: од нано машина, транспортовања лекова до одређених места у организму, паметних материјала који свој облик мењају у зависности од спољашњих утицаја, до складиштења енергије на молекуларном нивоу.
До шире употребе вероватно ће морати да прође још неколико деценија. Молекуларни мотор тренутно је у фази развоја у којој је електрични мотор био средином 19. века. Можда је излишно говорити о револуцији до које је електрични мотор довео: како би данас изгледао свет без електричних возова, аутомобила, веш машина, робота, свемирских летелица, индустријских постројења, усисивача, фрижидера?
С великим узбуђењем можемо констатовати да је ера молекуларних машина тек пред нама.
Жан-Пјер Суваж рођен је 1944. године у Паризу. Тренутно је професор емеритус на Универзитету у Стразбуру и директор лабораторије за неорганску хемију при познатом француском научном институту CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique).
Сер Фрејзер Стодарт, рођен је 1942. године у Единбургу. Докторирао је на Универзитету у Единбургу 1966. године, а тренутно је професор на Нортвестерн Универзитету у Сједињеним Америчким Државама.
Бернар (Бен) Феринга рођен је 1951. године у Холандији. Докторирао је 1978. године на Универзитету у Гронингену, где је и даље запослен. На овом познатом холандском универзитету запослен је као професор органске хемије.
 |
Сваке године, током прве недеље октобра у Стокхолму се додељује пет престижних награда које је својим завештањем успоставио шведски научник Алфред Нобел. Награде се саопштавају од понедељка до петка, увек истим редом: медицина, физика, хемија, књижевност и мир. Првог следећег понедељка објављује се и додатна награда у Ослу, за економију. Као и претходних година, из дана у дан, Елементаријум прати Нобелову недељу. |