برندگان جایزه‌ نوبل شیمی سال ۲۰۱۶ اعلام شدند

جایزه‌ی نوبل شیمی امسال به سه دانشمندی اهدا شد که توانسته بودند به روشی برای ساخت ماشین‌های بسیار ریز با استفاده از مولکول‌ها دست یابند. این ماشین‌ها که در واقع شامل خودروهایی با سایز نانو می‌شوند با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند و از سویی نیز دارای کاربردهای مهم در زمینه‌ی پزشکی و سایز بخش‌ها هستند. پژوهشگران برنده‌ی این جایزه که به صورت مشترک آن را سهیم خواهند شد، ژان پیر ساواژ (Jean-Pierre Sauvage)، جی فریزر استودارت (J. Fraser Stoddart) و برنارد فرینجا (Bernard Feringa) هستند.

 این ماشین‌ها به صورت مولکول‌هایی با قطعات کوچک و قابل حرکت هستند که حرکت‌های آن قابل کنترل بوده و ضخامتشان نیز به مقدار هزار برابر نازک‌تر از یک تار مو است. برای چندین دهه، دانشمندان رویای ساخت ماشین‌هایی در چنین مقیاس کوچکی را در سر می‌پروانده‌اند. در اینجا باید یادآوری کنیم که پیشتر در سال ۱۹۵۹، فیزیکدان، ریچارد فاینمن که خودش نیز یکی از برندگان جایزه نوبل است، در یک سخنرانی مهم از امکان و احتمال ساخت چنین پدیده‌ای سخن گفته است. از این تحقیق برای ساخت خودروهایی با اندازه‌ی نانو استفاده شده است.

توسعه‌ی واقعی ماشین‌های نانوی یاد شده توسط برندگان فعلی جایزه‌ی نوبل یک گام بزرگ رو به جلو برای فناوری نانو محسوب می‌شود و ممکن است در حوزه‌ی پزشکی و ذخیره‌سازی انرژی مفید باشد. به عنوان مثال، آنها می‌توانند مواد دارویی را دقیقا به سلول‌های بیمار برسانند، چنین قابلیتی می‌تواند عوارض جانبی ناشی از حمله‌ی گسترده به بسیاری از سلول‌ها (از جمله آنهایی که سالم هستند) با استفاده از دارو را کاهش دهد. این ماشین‌ها همچنین می‌توانند به عنوان یک راه جدید برای ذخیره‌ی انرژی و یا برای ایجاد مواد مقاوم در برابر خراش استفاده شوند.

در سال ۱۹۸۳، ساواژ به چگونگی اتصال دو مولکول به شکل حلقه به یکدیگر پی برد. او بعدها امکانی را برای چرخش یک حلقه به دور حلقه‌ی دیگر ایجاد کرد. دانستن این واقعیت که حلقه‌های یاد شده می‌توانند به جای قفل شدن به یکدیگر، دارای حرکت باشند، اولین گام در مسیر تفکر در مورد طرز کار بخش‌های متحرک ماشین‌ها به شمار می‌رود.

نزدیک به یک دهه بعد، استودارت یک حلقه‌ی مولکولی را بر روی یک محور به صورت رشته‌ای قرار داد. حلقه‌ی مولکول با افزودن گرما به سیستم می‌تواند روی یک محور حرکت کند. شما با این روش همچنین می‌توانید تراشه‌های کامپیوتری کوچک بسازید.

در سال ۱۹۹۹، فرینجا نخستین شخصی بود که موفق به توسعه‌ی یک موتور مولکولی شد. این موتور مولکولی یا به تعبیری تیغه‌ی مولکولی، روی یک محور دوران می‌کند. به جای اینکه مولکول‌های سیستم به هر نوعی و به طور آزادانه حر‌کت کنند، این تیغه باعث می‌شد تا آنها با قرارگیری در معرض نور تنها در یک جهت منتقل شوند. دستیابی به این موفقیت بعدها به ساخت نانوخودروها (nanocars) منتهی شد.

برای توضیح بیشتر در مورد زندگی این دانشمندان باید اشاره کنیم که ساواژ فرانسوی است. استودارت هم در اصل اهل اسکاتلند است، اما در حال حاضر در ایالات متحده مشغول تدریس در سطوح عالی است. فرینجا اهل هلند بوده و در همین کشور نیز فعالیت دارد. او در یک گفتگوی تلفنی با آکادمی سلطنتی علوم سوئد درباره‌ی رخداد اخیر اینگونه اظهار کرد:

من اندکی احساسی شبیه احساس برادران رایت در ۱۰۰ سال پیش را دارم. شاید مردم در آن زمان با خود می‌پنداشتند که چرا ما باید نیاز به یک ماشین پرنده داشته باشیم؟ و اکنون ما بویینگ ۷۴۷ و ایرباس را داریم.