2016年諾貝爾化學(xué)獎的獲得者皮埃爾·索瓦日
法國科學(xué)家皮埃爾·索瓦日是2016年諾貝爾化學(xué)獎揭曉。下面是YJBYS小編為大家搜集了關(guān)于2016年諾貝爾化學(xué)獎的獲得者皮埃爾·索瓦日，供大家參考借鑒。
10月5日，法國科學(xué)家皮埃爾·索瓦日、英國科學(xué)家弗雷澤·斯托達特、荷蘭科學(xué)家伯納德·費林加獲得2016年諾貝爾化學(xué)獎
法國科學(xué)家皮埃爾·索瓦日與另外兩名科學(xué)家分享諾貝爾化學(xué)獎。索瓦日現為武漢大學(xué)與武漢科技大學(xué)客座教授，曾來(lái)漢與師生進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，做過(guò)與“分子機器”有關(guān)的主題講座，樂(lè )向世界推介武漢科研成果。
就像19世紀30年代，當電動(dòng)馬達被發(fā)明出來(lái)時(shí)，科學(xué)家未曾想過(guò)它會(huì )在電氣火車(chē)、洗衣機、電風(fēng)扇上被廣泛運用，給人類(lèi)生活帶來(lái)翻天覆地的變化。正如當年的電動(dòng)馬達一樣，分子機器未來(lái)很有可能將用于開(kāi)發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統等，為人類(lèi)的未來(lái)提供了無(wú)限可能。
據新華社電 瑞典皇家科學(xué)院5日宣布，將2016年諾貝爾化學(xué)獎授予讓-皮埃爾·索瓦日、弗雷澤·斯托達特、伯納德·費林加這三位科學(xué)家，以表彰他們在分子機器設計與合成領(lǐng)域的貢獻。
分子機器是指在分子層面的微觀(guān)尺度上設計開(kāi)發(fā)出來(lái)的機器，在向其提供能量時(shí)可移動(dòng)執行特定任務(wù)。諾貝爾獎評選委員會(huì )在聲明中說(shuō)，這三位獲獎?wù)甙l(fā)明了“世界上最小的機器”，將化學(xué)發(fā)展推向了一個(gè)新的維度。
據介紹，三位獲獎?wù)咄瓿闪朔肿訖C器設計與合成的“三步走”：第一步，索瓦日成功合成了一種名為“索烴”的兩個(gè)互扣的環(huán)狀分子，而且這兩個(gè)分子能夠相對移動(dòng);第二步，斯托達特合成了“輪烷”，即將一個(gè)環(huán)狀分子套在一個(gè)啞鈴狀的線(xiàn)形分子軸上，且環(huán)狀分子能?chē)@這個(gè)軸上下移動(dòng)，并成功實(shí)現了可以上升高度達0.7納米的“分子電梯”和可以彎折黃金薄片的“分子肌肉”;第三步，費林加設計出了在構造上能向一個(gè)特定方向旋轉的分子馬達，這個(gè)馬達可以讓一個(gè)28微米長(cháng)、比馬達本身大1萬(wàn)倍的玻璃缸旋轉起來(lái)。有了這三步，分子機器就可以動(dòng)起來(lái)了。
評選委員會(huì )表示，就像19世紀30年代，當電動(dòng)馬達被發(fā)明出來(lái)時(shí)，科學(xué)家未曾想過(guò)它會(huì )在電氣火車(chē)、洗衣機、電風(fēng)扇上等被廣泛運用。而分子機器正如當年的電動(dòng)馬達一樣，未來(lái)很有可能將用于開(kāi)發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統等。
費林加在現場(chǎng)電話(huà)連線(xiàn)時(shí)說(shuō)，得獎消息令自己“很震驚”，同時(shí)感到榮幸。他表示，榮譽(yù)屬于全體科研合作者，大家的共同努力才成就了如此驕人的成果。費加林對其獲獎成就解釋說(shuō)：“一旦在分子層面控制了運動(dòng)，就為控制其他各種形式的運動(dòng)提供了可能。這一研究成果為未來(lái)新材料的研發(fā)開(kāi)啟了廣闊前景。”
今年諾貝爾化學(xué)獎獎金共800萬(wàn)瑞典克朗(約合93.33萬(wàn)美元)，將由這三位獲獎?wù)咂椒帧?/p>
世界最小機器誕生歷程
第1步
邁向分子機器的第一步是索瓦日于1983年實(shí)現的，他成功將兩個(gè)環(huán)狀分子扣在一起，形成一種名為“索烴”的鏈條。通常情況下，分子是由原子間共享電子對構成的強共價(jià)鍵連接而成，而“索烴”鏈上的分子間主要依靠相對較為自由的機械相互作用連接，不被任何價(jià)鍵連接。對于一個(gè)能夠完成特定任務(wù)的機器來(lái)說(shuō)，必須有能夠相互移動(dòng)的部件組成，而索瓦日實(shí)現了兩個(gè)互鎖環(huán)狀分子的相對移動(dòng)。
第2步
到了1991年，斯托達特實(shí)現了分子機器誕生的第二步，他成功合成了“輪烷”。輪烷是一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀分子和一個(gè)或多個(gè)啞鈴狀的線(xiàn)形分子為軸組成的分子集合。啞鈴狀的線(xiàn)形分子作軸穿過(guò)環(huán)狀分子的空腔，兩端結合有體積較大分子以防止線(xiàn)形分子滑出，從而形成了穩定的輪烷結構。
第3步
費林加則是研發(fā)出分子馬達(分子發(fā)動(dòng)機)的第一人。1999年，他研制了一個(gè)分子轉子葉片，葉片能夠朝著(zhù)同一方向持續旋轉。這個(gè)馬達可以讓一個(gè)28微米長(cháng)、比馬達本身大1萬(wàn)倍的玻璃缸旋轉起來(lái)。2011年，費林加的研究小組在分子馬達的.基礎上制造了一款四驅納米汽車(chē)，一個(gè)分子底盤(pán)將4個(gè)分子馬達連接在一起作為輪子，當分子馬達旋轉時(shí)，納米汽車(chē)就能向前行駛。至此，分子機器動(dòng)起來(lái)了。
他們的成就
他們三人做出了只有頭發(fā)絲千分之一粗細的分子機器，成功地將分子連在一起，共同設計了包括微型電梯、微型電機還有微縮肌肉結構在內的所有分子機器。
三位科學(xué)家的成就能夠獲得諾獎青睞，就在于他們的研究促使分子系統擺脫了平衡態(tài)，并能受控執行特定任務(wù)，為化學(xué)的發(fā)展開(kāi)啟了一個(gè)新世界。
分子機器
為未來(lái)提供
無(wú)限可能
近年來(lái)，三位諾獎得主的成果已經(jīng)成為全世界科研人員開(kāi)發(fā)分子機器的“工具箱”，開(kāi)創(chuàng )了分子機器的發(fā)展道路。目前已有科學(xué)家在輪烷的基礎上建造出一個(gè)可以抓取并連接氨基酸的分子機器人;還有研究人員將分子馬達和長(cháng)聚合物相連，形成復雜的網(wǎng)絡(luò )，將光能儲存在分子中，有望開(kāi)發(fā)出新型電池及光控傳感器。
正如當年的電動(dòng)馬達一樣，分子機器未來(lái)很有可能將用于開(kāi)發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統等，為人類(lèi)的未來(lái)提供了無(wú)限可能。
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