Stejně jako ve fyzice, i v chemii Nobelovu cenu uděluje Švédská královská akademie věd. Pětičlenný výbor volených renomovaných vědců se po mnohých konzultacích s významnými chemiky z celého světa rozhodl, že letos nejprestižnější vědecké ocenění získává

Daniel Shechtman

za objev kvazikrystalů.

(Kvazikrystaly představují formu pevné látky, jejíž vnitřní struktura je uspořádaná, ale ne periodicky, jako je to běžné u klasických krystalů.)

Zvětšit obrázek

Letos sedmdesátiletý Daniel (Danny, Dan) Shechtman se narodil v roce 1941 v Tel Avivu, Izrael. Je profesorem materiálového výzkumu na Izraelském technickém institutu – Technion a na americké Iowa State University. Kredit: Iowa State University

Tisková zpráva Komise pro udělování Nobelovy ceny:

V kvazikrystalech objevujeme fascinující arabské mozaiky vytvořené atomy – pravidelné vzory, které se nikdy přesně neopakují. Uspořádání pozorované v kvazikrystalech bylo před jejich objevem považováno za nemožné a Daniel Shechtman musel vést urputný souboj proti zakořeněným vědeckým paradigmatům. Nobelova cena za chemii 2011 zásadně mění to, co chemikové chápou jako pevnou látku.

Zvětšit obrázek

Atomární model Ag - Al kvazikrystalu Kredit: Wikipedia

Ráno, 8. dubna 1982, se v elektronovém mikroskopu Daniela Shechtmana objevil obraz porušující zákony přírody. Podle nich jsou ve všech pevných látkách atomy uspořádany ve formě periodicky se opakující krystalické struktury. Právě tato repetice byla nevyhnutná, aby pevnou látku vědci považovali za krystal.
Shechtmanův mikroskop však zobrazil krystal, jehož atomy tvořily vzor, který nelze opakovat. Takový model byl považován za stejně nemožný, jako vytvoření fotbalového míče pouze ze šestiúhelníků, přestože jeho sférický tvar si vyžaduje pěti- i šestiúhelníkové plochy. Nový objev byl nanejvýš sporný. Když se Shechtman snažil svá zjištění hájit, byl požádán, aby opustil svou pracovní skupinu. Nicméně tento konflikt nakonec přinutil vědce svoji představu o povaze hmoty přehodnotit.

Neperiodické mozaiky, jaké byly nalezeny například v proslulém středověkém islámském paláci Alhambra ve Španělsku a Svatyni imámů (Darb-i Imam) v Íránu, pomohly vědcům pochopit, jak kvazikrystaly vypadají na úrovni atomů. V těchto mozaikách, stejně jako v kvazikrystalech, jsou vzory pravidelné, řídí se matematickými pravidly, přesto se nikdy neopakují.
Když vědci popisují Shechtmanovy kvazikrystaly, používají pojem, který pochází z matematiky i umění: zlatý řez (zlatý poměr = 1,61803399). Toto číslo, protože jej často objevovali v geometrii, zaujalo matematiky již ve starověkém Řecku. V kvazikrystalech se zlatým řezem souvisí například poměr různých vzdáleností mezi atomy.

Po Shechtmanovém objevu vědci v laboratořích vytvořili několik druhú kvazikrystalů a objevili je i v přírodě, ve vzorcích minerálů z jedné ruské řeky. Švédské firmě se podařilo kvazikrystaly najít v jisté formě oceli, v níž jako výztuha zpevňují materiál. Vědci v současné době experimentují využívajíce kvazikrystaly v různých produktech, například v kuchyňských pánvích nebo dieselových motorech.

Video: Profesor Dan Shechtman z Fakulty materiálového inženýrství izraelského Technionu vypráví příběh o svém objevu kvazikrystalů. Kredit: Technion

(Poznámka redakce: Informace později doplníme)