ภาพเหมือนของ ‘3 ยักษ์ใหญ่’ ในโลกนาโน

Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus และ Alexei I. Ekimov ซึ่งเป็นนักวิชาการทั้งสามคนที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปีนี้ ถือเป็นผู้บุกเบิกด้านนาโนเทคโนโลยี

สมัชชาโนเบลประกาศรายชื่อนักวิทยาศาสตร์ 3 คนที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2023 ภาพ: Phys.org

ในช่วงทศวรรษ 1980 Alexi Ekimov (อายุ 78 ปี) และ Louis Brus (อายุ 80 ปี) ได้ทำงานร่วมกันอย่างอิสระและประสบความสำเร็จในการสร้าง "จุดควอนตัม" ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนที่พบในจอทีวีรุ่นใหม่และใช้ในการส่องแสงไปยังเนื้องอกในร่างกาย ทศวรรษต่อมา มูงกิ บาเวนดิ (อายุ 62 ปี) ได้ปฏิวัติวิธีการผลิตจุดควอนตัมด้วยความแม่นยำสูงและขนาดใหญ่ ซึ่งเปิดทางไปสู่การประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย

ความเพียรพยายาม

บาเวนดีเกิดที่ปารีส พ่อเป็นชาวตูนิเซียและแม่เป็นชาวฝรั่งเศส ครอบครัวของเขาอพยพมายังอเมริกาเมื่อเขาอายุได้ 10 ขวบ แม้ว่า Bawendi จะเก่งวิทยาศาสตร์ในระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย แต่เขากลับสอบตกวิชาเคมีวิชาแรกที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด “ประสบการณ์ที่ได้เกรด F ครั้งแรกอาจทำลายฉันได้อย่างง่ายดาย นั่นเป็นเกรดต่ำสุดที่ฉันเคยได้ในระดับชั้น” นักวิทยาศาสตร์กล่าว

แต่บาเวนดีก็ยังคงอดทนจนได้ปริญญาตรีและปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยชิคาโก จากนั้นเขาเข้าร่วม Bell Laboratories กับ Brus และในที่สุดก็ได้กลายเป็นศาสตราจารย์ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) “ผมรู้สึกเป็นเกียรติอย่างยิ่งที่ได้แบ่งปันรางวัลโนเบลกับหลุยส์ บรูส ที่ปรึกษาหลังปริญญาเอกของผม แม้ว่าผมจะดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ แต่ผมก็พยายามเลียนแบบความรู้และรูปแบบการให้คำปรึกษาของเขา” บาเวนดีกล่าว

Bawendi ได้สร้างผลงานโดยอาศัยผลงานของเพื่อนร่วมงานของเขา และในปี 1993 เขาก็ประสบความสำเร็จในการปรับปรุงวิธีการสร้างจุดควอนตัมอย่างมีนัยสำคัญ โดยการค้นหาตัวทำละลายและอุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อให้ได้นาโนคริสตัลในขนาดที่ต้องการ

การทดลองกระจกสี

เอคิมอฟและบรูสเติบโตมาในช่วงหลังสงคราม เอคิมอฟเกิดในสหภาพโซเวียตและสำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยเลนินกราด เขาสนใจกระจกสีและการที่สารประกอบแต่ละชนิดสามารถผลิตสีต่างๆ ได้หลายสี โดยการทดลองกับอุณหภูมิและเวลาในการให้ความร้อนของแก้วที่หลอมละลาย เขาพบว่าเขาสามารถเปลี่ยนขนาดของเมล็ดแก้วที่เสร็จแล้วได้ และยิ่งเมล็ดแก้วมีขนาดเล็ก แสงที่เปล่งออกมาก็จะเป็นสีน้ำเงินมากขึ้น

เอกิมอฟได้เผยแพร่การค้นพบของเขาในวารสารวิทยาศาสตร์ของโซเวียตในปี พ.ศ. 2524 และเป็นคนแรกที่สร้างจุดควอนตัม ซึ่งเป็นอนุภาคที่ทฤษฎีฟิสิกส์ทำนายไว้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 แต่เพิ่งได้รับการพิสูจน์ในทางปฏิบัติในเวลาต่อมามาก

ในเวลาเดียวกัน บรูสทำงานที่ Bell Laboratories ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นแหล่งบ่มเพาะการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง เขาได้ทำการทดลองที่เกี่ยวข้องกับการสับอนุภาคเพื่อให้มีพื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นและเกิดปฏิกิริยาเคมีได้เร็วขึ้น ขณะทำงาน เขาสังเกตเห็นว่าลักษณะทางแสงและคุณสมบัติอื่นๆ มากมายของอนุภาคเปลี่ยนไปเมื่ออนุภาคมีขนาดเล็กลง ซึ่งเป็นสิ่งที่อธิบายได้ด้วยกลศาสตร์ควอนตัมเท่านั้น

เจเนอเรชั่นสปุตนิก

“ผมเป็นคนรุ่นสปุตนิกที่เติบโตมาหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 เมื่อสหรัฐอเมริกาขยายภาคส่วนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างมากเพื่อตอบสนองต่อสงครามเย็น” บรูสเล่าในบันทึกความทรงจำของเขาหลังจากได้รับรางวัล Kavli Prize ในปี 2008

เขาแสดงพรสวรรค์ด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ยังเด็กและเติบโตขึ้นในเขตชานเมืองของแคนซัสซิตี้ ที่นั่น เขาได้พัฒนาความหลงใหลในเครื่องมือและเครื่องจักรระหว่างทำงานที่ร้านฮาร์ดแวร์ในท้องถิ่นหลังเลิกเรียนและในช่วงวันหยุดสุดสัปดาห์

ในตอนแรก บรูสคิดว่าเขาจะเดินตามรอยพ่อของเขาในการทำธุรกิจ หลังจากได้รับปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์กในปี พ.ศ. 2512 เขาก็เข้าร่วมกองทัพเรือสหรัฐและกลายเป็นนักวิจัยในห้องปฏิบัติการแห่งหนึ่งในวอชิงตัน ต่อมาในปี พ.ศ. 2515 เขาได้เริ่มทำงานที่ Bell Laboratories และทำงานอยู่ที่นั่นเป็นเวลา 23 ปี

ปัจจุบัน Brus เป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียและเชื่อมั่นในพลังของวิทยาศาสตร์ “นักวิทยาศาสตร์ต้องดิ้นรนกับการทดลองทุกวัน และมักจะไม่สามารถมองเห็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา วิทยาศาสตร์สร้างชีวิตที่ดีกว่าให้กับมนุษยชาติ แม้จะเกิดสงคราม วิกฤตเศรษฐกิจ และภัยพิบัติทางธรรมชาติ” บรูสกล่าว

อัน คัง (รายงานโดย เอเอฟพี )

ลิงค์ที่มา: https://vnexpress.net/3-ga-khong-lo-ve-cong-nghe-nano-thang-giai-nobel-hoa-hoc-2023-4661016.html