Viện Hàn lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển quyết định trao giải Nobel Hóa học 2011 cho tiến sĩ Daniel Shechtman, 70 tuổi, của Viện Công nghệ Israel. Thông cáo đăng trên website chính thức Nobelprize.org viết: “Trong cấu trúc tựa tinh thể (quasicrystals), chúng tôi tìm thấy những mẫu hình đẹp tuyệt vời giống như các bức khảm Ả Rập được tái tạo ở mức độ nguyên tử.
Tuy nhiên, cấu hình được tìm thấy trong cấu trúc tựa tinh thể từng bị xem là không thể xuất hiện trong thực tế và ông Daniel Shechtman phải đấu tranh dữ dội mới xoay chuyển được những niềm tin khoa học được thiết lập từ lâu”. Hội đồng chấm giải khẳng định chủ nhân của giải Nobel Hóa học năm nay đã thay đổi một cách cơ bản cách giới khoa học quan niệm về vật chất rắn. Nói cách khác, ông Shechtman đã tìm ra những cách khác nhau để các nguyên tử có thể kết hợp trong vật liệu rắn.
Bước ngoặt của nền khoa học vật liệu xảy ra vào ngày 8.4.1982, khi một hình ảnh lạ lùng xuất hiện dưới ống kính hiển vi điện tử của chuyên gia Shechtman. Trước đó, đối với toàn bộ vật thể rắn, các nguyên tử được cho là kết hợp trong các tinh thể theo mô hình đối xứng chẵn, lặp đi lặp lại theo một chu kỳ. Theo giới khoa học thời đó, sự tái diễn này là điều kiện tiên quyết để hình thành một tinh thể. Tuy nhiên, ông Shechtman đã rất bất ngờ khi chứng kiến các nguyên tử trong tinh thể mà ông nghiên cứu tập hợp theo đối xứng lẻ và không bao giờ lặp lại. Cấu trúc này bị cho là không thể nào xảy ra, giống như không thể tạo nên một sân bóng đá chỉ với các mảng cỏ hình lục giác.
Khỏi phải nói phát hiện của chuyên gia Israel gây nên chấn động như thế nào trong giới khoa học thời đó. Đa số đều phản bác kết quả nghiên cứu của Shechtman, thậm chí ông bị các đồng nghiệp yêu cầu rời khỏi nhóm nghiên cứu. Tuy nhiên, sự đấu tranh không mệt mỏi của tiến sĩ Shechtman đã dần khiến các chuyên gia cân nhắc lại quan niệm về cấu trúc tự nhiên của vật chất. Để rút ra kết luận cuối cùng, các chuyên gia đã nghiên cứu hoa văn trên những bức khảm thời Trung cổ của đạo Hồi như ở đền thờ Darb-i Imam tại Iran và cung điện Alhambra, Tây Ban Nha. Đến năm 1992, Hiệp hội Tinh thể quốc tế chính thức thay đổi định nghĩa về tinh thể để bao hàm luôn cấu trúc tựa tinh thể của chuyên gia Shechtman.
Sau phát hiện của Shechtman, giới khoa học đã sản xuất được những cấu trúc tựa tinh thể khác trong phòng thí nghiệm cũng như tìm thấy các mẫu khoáng sản có cấu trúc này trong tự nhiên. Hiện tại các chuyên gia đang tiến hành nhiều cuộc thí nghiệm sử dụng cấu trúc tựa tinh thể trong những sản phẩm khác nhau như chảo rán và động cơ diesel.
Thụy Miên
Bình luận (0)