Nobel Hoá học vinh danh những cỗ máy siêu nhỏ

Giải Nobel Hoá học năm 2016 được trao cho 3 khoa học gia đã thiết kế các cỗ máy phân tử, mở đường cho việc phát triển thiết bị tự hành ở cấp độ nano.

Chia sẻ

Mô hình “xe hơi phân tử” của Giáo sư Bernard Feringa –ẢNH: ĐH GRONINGEN

Theo thông báo chiều 5.10 trên website Nobelprize.org, 3 nhà khoa học Jean-Pierre Sauvage, J.Fraser Stoddart và Bernard L.Feringa cùng chia sẻ giải thưởng Nobel Hoá học trị giá 925.000 USD.

Cả ba được vinh danh nhờ phát triển những cỗ máy phân tử chỉ nhỏ bằng 1/1.000 đường kính sợi tóc nhưng có thể chuyển đổi năng lượng hoá học thành lực cơ học và chuyển động theo lệnh được cài đặt.

Từ trái qua: Các ông Jean-Pierre Sauvage, James Fraser Stoddart và Bernard Feringa – Ảnh: AFP

Theo trang Vox, cỗ máy phân tử, hay cỗ máy nano, là những thiết bị được tạo dựng từ các phân tử siêu nhỏ có thể thực hiện thao tác tương tự như chuyển động cơ học theo một kích thích từ bên ngoài, tức kích thích đầu vào. Vào năm 1983, Giáo sư Sauvage đã liên kết 2 vòng phân tử cực nhỏ để tạo ra chuỗi phân tử gọi là “catenane”.

Đến thập niên 1990, Giáo sư Fraser Stoddart thiết kế cấu trúc “rotaxane” gồm 1 phân tử được xâu vào một đoạn “chuỗi hạt” và khi được nạp điện áp thích hợp thì “hạt cườm” sẽ chạy từ đầu này qua đầu kia của “chuỗi hạt”. Đến năm 2011, Giáo sư Feringa đạt được bước đột phá lớn khi trình làng “chiếc ô tô nhỏ nhất thế giới” dưới dạng một phân tử duy nhất nhưng đầy đủ “bánh xe” và “khung sườn”. Khi được nạp xung điện tử khoảng vài millivolt, “chiếc xe” tự chuyển động và hành trình đầu tiên của nó chỉ vỏn vẹn 6 nanomét.

Giới khoa học đánh giá phát minh về cỗ máy nano có tiềm năng ứng dụng vô cùng to lớn. Việc một phân tử có thể tiếp nhận những nguồn năng lượng từ bên ngoài để tự di chuyển có ý nghĩa hết sức lớn lao đối với các ngành robot, năng lượng và y tế. “Cơ hội mở ra là vô hạn.

Chẳng hạn như hãy tưởng tượng rằng trong tương lai, bác sĩ có thể tiêm một robot siêu nhỏ vào trong cơ thể bạn để tìm kiếm tế bào ung thư hoặc mang thuốc đến đúng nơi được chỉ định”, Reuters dẫn lời Giáo sư Feringa trả lời khi được hỏi về tiềm năng của các cỗ máy nano. “Lúc này tôi thấy mình có phần giống như anh em nhà Wright khi họ chế tạo máy bay khi xưa vậy. Lúc đó, người ta cũng thắc mắc tại sao phải bỏ công chế những cỗ máy biết bay để làm gì và giờ đây chúng ta có Airbus với Boeing”, ông hồ hởi nói.

Trong thông báo hôm qua, Ủy ban Nobel đã so sánh tầm vóc của thành tựu nhận giải năm nay với sự ra đời của động cơ điện vào thế kỷ 19. “Trong thập niên 1830, các nhà khoa học đã trình làng những mô tơ điện thô sơ và có hình dạng kỳ quặc. Khi đó, không ai tưởng tượng rằng chúng sẽ dẫn đến những phát minh như tàu điện ngầm, máy giặt và các loại máy xay thực phẩm”, thông báo viết. Ủy ban Nobel tuyên bố thêm: “Hiện chúng ta vẫn chưa thể biết hoàn toàn về tiềm năng ứng dụng trong tương lai nhưng trước mắt thì chúng ta đã có đáp án cho câu hỏi: “Có thể tạo ra những cỗ máy nhỏ cỡ nào?”. Câu trả lời là nhỏ bằng 1/1.000 sợi tóc”.

Giáo sư Jean-Pierre Sauvage sinh năm 1944 tại Paris và hiện là giáo sư danh dự của Đại học Strasbourg. Giáo sư James Fraser Stoddart sinh năm 1942 tại Scotland, làm việc tại Đại học Tây Bắc (Mỹ) nhưng vẫn giữ quốc tịch Anh và ông được nữ hoàng Elizabeth II phong tước hiệp sĩ vào năm 2006. Người trẻ nhất trong bộ ba được vinh danh năm nay là Giáo sư Bernard Feringa, sinh năm 1951 ở TP.Barger-Compascuum (Hà Lan), đang làm việc tại Đại học Groningen.

Thuỵ Miên