На главную
Вход | English

 
Структура Института
Издательская деятельность
СМИ об Институте
История ИК СО РАН
Версия для печати | Главная > Институт > Научные советы > Научный совет по катализу > ... > 2011 год > № 60

№ 60

Содержание

  • Г.И. Панов
    Российский конгресс по катализу
  • Т.В. Соболева
    XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии
  • А.Л. Максимов, Т.В. Соболева
    X Школа-конференция молодых ученых по нефтехимии
  • Нобелевская премия по химии 2011
  • За рубежом
  • Приглашения на конференции
  • При Отделении химии НАН Украины создан Научный совет по катализу



Российский конгресс по катализу

Подробнее


XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии

Подробнее


X Школа-конференция молодых ученых по нефтехимии

Подробнее


Нобелевская премия по химии 2011

Нобелевская премия по химии 2011 г.

Prof. Dan Shechtman
Philip Tobias Professor of Materials Science

 

Нобелевская премия по химии 2011 г. присуждена Даниэлю Шехтману из Технологического института Израиля (Хайфа) за открытие квазикристаллов.

 

 

 

Как известно, кристаллами называются все твердые тела, в которых слагающие их частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены строго закономерно наподобие узлов пространственных решеток. В течение долгих столетий геометрия кристаллов казалась таинственной и неразрешимой загадкой. В 1619 г. великий немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер обратил внимание на шестерную симметрию снежинок. Он попытался объяснить ее тем, что кристаллы построены из мельчайших одинаковых шариков, теснейшим образом присоединенных друг другу (вокруг центрального шарика можно плотно разместить только шесть таких же шариков). Впоследствии многие великие умы (Роберт Гук, Михаил Ломоносов, Рене Жюст Гаюи, Браве и др.) приложили много усилий для раскрытия тайны кристаллов. Итогом этих изысканий было установление важнейшего закона кристаллографической симметрии, согласно которому для кристаллов возможны оси симметрии лишь первого, второго, третьего, четвертого и шестого порядков. Тем самым на кристаллических фигурах никогда не бывает симметрии пятого порядка, а также осей симметрии выше шестого, так как они невозможны в кристаллических решетках. Так был найден важнейший закон, проводящий различие между симметрией кристаллов и симметрией растений и животных, которые широко используют пятерную симметрию. Для кристаллов пятерные оси и оси порядка выше шестого категорически запрещены. Таковы были каноны традиционной кристаллографии до открытия Шехтмана.

В 1982 году Даниэль Шехтман впервые наблюдал квазикристаллы в экспериментах по дифракции электронов при сверхбыстром охлаждении сплава алюминия и марганца со скоростью 106 К. При этом образуется структура, упорядоченная в узоре, характерном для симметрии икосаэдра, обладающего наряду с додекаэдром осями симметрии 5-го порядка. Полученная картина дифракции содержала типичные для кристаллов резкие (Брэгговские) пики, но при этом в целом имела точечную симметрию икосаэдра, то есть, в частности, обладала осью симметрии пятого порядка, невозможной в трёхмерной периодической решётке. Эксперимент с дифракцией изначально допускал объяснение необычного явления дифракцией на множественных кристаллических двойниках, сросшихся в зёрна с икосаэдрической симметрией. Однако вскоре более тонкие эксперименты доказали, что симметрия квазикристаллов присутствует на всех масштабах, вплоть до атомного, и необычные вещества действительно являются новой структурой организации материи.

Впервые термин "квазикристалл" появился 2 ноября 1984 года в небольшой статье, опубликованной Д. Шехтманом в журнале Physical Review Letters. Он сообщил о том, что изучая сплав алюминия и марганца, обнаружил совершенно необычные свойства. С одной стороны, материал имел все признаки кристалла. А с другой — так называемую "пентагональную" симметрию, которая по всем канонам была строго запрещена в кристалле. Полученный Шехтманом материал сочетал два несочетаемых с точки зрения традиционных представлений свойства: у него была ось симметрии пятого порядка и он имел дальний порядок.

Сейчас существует около ста разновидностей квазикристаллов. Их размеры варьируются от нескольких миллиметров до сантиметров. Имеются экспериментальные разработки по их использованию в двигателях. Квазикристаллы плохо проводят тепло и электричество, что позволяет применять их в качестве термоэлектрика, материала, преобразующего тепло в электрический ток. Перспективная цель в подобных исследованиях — использование остаточного тепла, например, легковых и грузовых автомобилей. Добавка квазикристаллов во много раз повышает прочность самых разных материалов, покрытия из квазикристаллов не смачиваются водой, то есть, например, провода не будут покрываются льдом. Добавка квазикристалла в смазку в разы уменьшает трение, что сулит гигантскую экономию в самых разных отраслях промышленности.

Долгое время считалось, что квазикристаллы можно создать лишь в лаборатории, но не так давно они были найдены в природе. Необычный материал был обнаружен в России в 2009 году учеными из Принстона. Естественные квазикристаллы, состоящие из атомов железа, меди и алюминия, присутствовали во фрагментах пород, собранных на Корякском нагорье.

Другими нобелевскими фаворитами в области химии в этом году считались: француз Пьер Шамбон, а также американцы Роналд Эванс и Элвуд Дженсен, открывшие ядерные гормональные рецепторы; швейцарец Микаэль Гретцель с названными в его честь фотоэлектрохимическими ячейками солнечных батарей; американец, автор разработки ДНК-чипов Патрик Браун; создатель нанокристалла с самой низкой плотностью в мире, работающий в США уроженец Иордании Омар Ягхи. Претендовали на премию также Джон Соштак из США и Алек Джеффрис из Великобритании — разработчики метода анализа ДНК, использующегося в криминалистике.

(по материалам интернет-изданий)


За рубежом

Подробнее


Приглашения на конференции

Подробнее


При Отделении химии НАН Украины создан Научный совет по катализу

Подробнее



Copyright © catalysis.ru 2005-2018