2011年度诺贝尔化学奖得主、以色列人达尼埃尔·谢赫特曼5日出席一场新闻发布会,以“天崩地裂”形容奖项公布时自己的感受。
其实,得奖的风光背后,是谢赫特曼在嘲笑中的坚持。正是这种坚持,改变了科学界对固体材料的看法,找到了除晶体、非晶体外的第三种可能。
说感受
谢赫特曼5日以发现准晶体赢得2011年度诺贝尔化学奖。随后,他出席一场在以色列工学院举行的新闻发布会,谈及获奖感受。
他说,诺贝尔化学奖评审委员会打电话通知他时,自己只和妻子分享了这一消息。不过,奖项正式揭晓时,“天崩地裂”。
德新社记者在发布会现场注意到,谢赫特曼试图控制自己的情绪,但激动溢于言表。“对我个人而言,这真是一个伟大的日子……对科学而言,是伟大的一天。”
谢赫特曼说,这一奖项不属于他自己,而属于所有在这一领域从事研究的学者。
“现在,数以千计科学家在我开辟的领域作研究,我确定,每个人都把这个奖项当做他们获得的成就,这是他们应得的,”他说,“如果没有这些科学家,这项研究不会取得现在的成绩。”
谢赫特曼是以色列第十名诺贝尔奖得主,也是第四名化学奖得主。以色列总理本雅明·内塔尼亚胡打电话向他表示祝贺。
存辛酸
瑞典科学院以“非凡”一词形容准晶体的发现。之所以非凡,缘于开创性,缘于对传统固体材料理论的颠覆。不过,在准晶体研究初期,这种对传统理论的挑战让谢赫特曼不得不承受来自同行的嘲笑。
1982年4月,谢赫特曼休假期间在位于美国约翰·霍普金斯大学的一座实验室内研究铝锰合金时,发现一种特殊的“晶体”。
他借助电子显微镜获得一幅电子衍射图,发现它似乎具有5次对称性,显现长程有序性。而依据那个时期的理论,晶体不可能具有5次对称性,而非晶体则没有长程有序性。
谢赫特曼今年4月接受以色列《国土报》采访时谈及他发现准晶体初期体会到的辛酸。
“我告诉所有愿意听的人,我发现了一种具有5次对称性的材料,但人们只是嘲笑我,”他说,“实验室主管来到我面前,把一本书放在桌上。他说,‘丹尼,你为什么不读读这个?你所说的是不可能的’。”
一年后,谢赫特曼返回位于以色列北部城市海法的以色列工学院,继续与材料学专家伊兰·布勒希一道从事非晶体研究。两人1984年与美国科学家约翰·卡恩和法国晶体学家丹尼斯·格拉蒂亚斯合作发表论文,描述制出准晶体的具体方法。
不过,这篇论文仍旧没有打消一些知名科学家对准晶体理论的疑问。当时,颇有名望的美国化学家莱纳斯·波林在一场新闻发布会上说:“丹尼·谢赫特曼在胡说。没有准晶体这种东西,只有准科学家。”
1987年,法国和日本科学家制出足够大的准晶体,可以经由X射线和电子显微镜直接观察。至此,谢赫特曼的理论终于得到科学界的认可。
辟可能
就传统理论而言,固体物质要么是晶体,要么是非晶体。谢赫特曼的发现开辟了第三种可能,有广泛应用前景。
瑞典斯德哥尔摩大学生物物理学教授阿斯特丽德·格雷斯隆德告诉路透社记者:“我们需要重写所有与晶体相关的教科书了。”
英国化学会主席戴维·菲利普斯说:“一般而言,你可以用简单的语言描述晶体中每一个原子在哪里,它们非常对称。”
“准晶体出现,这种对称性被打破,(准晶体)结构中有规则图形,但从不重复。”
按照瑞典科学院的说法,准晶体中各个原子间的距离比例遵循几何学中的“黄金分割”原则。
格雷斯隆德说:“准晶体的实际应用现在并不多,但这种材料具备意想不到的性能。它非常坚固,表面基本没有摩擦力,不易与其他物质发生反应,不会氧化生锈。”
作为热和电的不良导体,准晶体可用于制作温差电材料,可把热能转换为电能;利用其表面不粘的特性,它可以用于制作煎锅表面涂层。另外,准晶体的潜在应用领域包括制作节能发光二极管和发动机绝热材料。(蒋骢骁)
(蒋骢骁)
• 中国角型毛巾架行业运营态势与投资潜力研究报告(2018-2023)
• 中国直接挡轴市场深度研究及投资前景分析报告(2021-2023)
• 2018-2023年KTV专用触摸屏市场调研及发展前景分析报告
• 中国回流式高细度粉碎机市场深度调研与发展趋势预测报告(2018-2023)
• 2018-2023年中国原色瓦楞纸行业市场深度研究及发展策略预测报告
• 中国雪白深效精华液市场深度调研及战略研究报告(2018-2023)