Thiết kế và chế tạo máy phân tử giành giải Nobel Hóa học
Giải thưởng ghi nhận thành công của ba nhà nghiên cứu người Pháp, Mỹ và Hà Lan trong việc kết nối phân tử với nhau để thiết kế mọi thứ từ động cơ đến xe hơi và cơ bắp với tỷ lệ siêu nhỏ.
Ba nhà khoa học đoạt giải Nobel (từ trái sang): Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart, và Bernard L. Feringa
Viện Khoa học Hoàng gia Thụy Điển vừa công bố giải Nobel Hóa học 2016 thuộc về ba nhà khoa học: Jean-Pierre Sauvage, Đại học Strasbourg, Pháp; Sir J. Fraser Stoddart, Đại học Northwestern, Evanston, IL, Mỹ; và Bernard L. Feringa, Đại học Groningen, Hà Lan với “thiết kế và chế tạo máy phân tử”. Ba người sẽ chia nhau giải thưởng trị giá 925.000 USD.
Việc phát triển công nghệ để thu nhỏ các thiết bị, có thể dẫn tới một cuộc cách mạng công nghiệp, công trình được trao giải năm nay thu nhỏ máy và đưa về hóa học theo một chiều hướng mới.
Giải thưởng ghi nhận thành công của các nhà nghiên cứu trong việc kết nối phân tử với nhau để thiết kế mọi thứ từ động cơ đến xe hơi và cơ bắp với tỷ lệ siêu nhỏ. “Họ là bậc thầy kiểm soát chuyển động ở cấp phân tử”, Olof Ramstrom, thành viên Hội đồng Nobel, nhận xét.
Các bước đầu tiên hướng tới một máy phân tử đã được thực hiện bởi Jean-Pierre Sauvage vào năm 1983, khi ông thành công trong việc kết nối hai phân tử hình vòng với nhau để tạo thành một chuỗi, được gọi là một catenane. Thông thường, các phân tử được liên kết liên kết hóa trị trong đó các nguyên tử chia sẻ các electron. Đối với một máy tính, để có thể thực hiện một nhiệm vụ, nó phải bao gồm các bộ phận mà có thể tương tác một cách tương đối với nhau. Hai vòng đan cài hoàn thành chính xác yêu cầu này.
Bước thứ hai được Fraser Stoddart tiến hành vào năm 1991, khi ông đã phát triển một rotaxane. Ông luồn một vòng phân tử trên một trục phân tử mỏng và chứng minh rằng chiếc nhẫn đã có thể di chuyển dọc theo trục. Trong sự phát triển của mình dựa trên rotaxanes là một máy phân tử, một cơ phân tử và một con chip máy tính phân tử.
Còn Bernard Feringa là người đầu tiên phát triển một động cơ phân tử; vào năm 1999, ông đã chế tạo được một cánh quạt rotor phân tử có thể quay liên tục cùng hướng. Bằng các động cơ phân tử, ông đã quay một xi lanh thủy tinh có kích thước lớn hơn động cơ 10.000 lần và ông cũng đã thiết kế được một nanocar.
Đức Hưng lược dịch.
