جائزة نوبل في الكيمياء
قررت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم منح جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2016 لكل من:
⦁ جان بيير سوفاج Jean-Pierre Sauvage من جامعة ستراسبورغ في فرنسا
⦁ فريزر ستودارت Sir J. Fraser Stoddart من جامعة إيفانستون الشمالية الغربية في الولايات المتحدة الامريكية
⦁ برنارد فيرنغا Bernard L. Feringa من جامعة غرونينجن في هولندا وذلك لتصميم وتصنيع آلاتٍ جزيئيةٍ.
يوضح تطور الحاسوب كيف يمكن لتصغير التكنولوجيا أن يؤدي إلى ثورةٍ، قام الفائزون بجائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام بتصغير الآلات مما جعل الكيمياء تتخذ بُعدًا جديدًا، إذ قاموا بصناعة أصغر آلات في العالم؛ على سبيل المثال: مصعدٌ مصغرٌ وعضلاتٌ إصطناعيةٌ ومحركاتٌ صغيرةٌ، إذ طوروا جزيئات تقوم بحركاتٍ يمكن التحكم بها ويمكنها أن تؤدي مهمةً عند تزويدها بالطاقة.
قام بها جان بيير سوفاج بأول خطوة في هذا المجال في عام 1983 عندما نجح في ربط جزيئين حلقيين لتشكيل سلسلةٍ أطلق عليها إسم «كاتنين-Catenane».
ترتبط الجزيئات عادةً بواسطة روابطٍ تساهميةٍ قويةٍ تتشارك الذرات إلكتروناتها فيها، ولكن عند تكوين السلسلة ترتبط الجزيئات فيما بينها بروابطٍ ميكانيكيةٍ أكثرَ حرية.
كي تكون الآلة قادرةً على أداء مهمةٍ ما، يجب أن تتكون من أجزاءٍ متحركةٍ بالنسبة لبعضها البعض.
وتحقق الحلقات المتشابكة ذلك بالضبط.
قام فريزر ستودارت بالخطوة الثانية في هذا المجال عام 1991 عندما طوّر مركب «الروتاكسان Rotaxane».
إذ قام بتمرير محورٍ جزيئيٍ رفيعٍ بداخل حلقةٍ جزيئيةٍ رقيقٍ، وبرهن على أنَّ الحلقة قادرة على الحركة على طول المحور.
ألهمت هذه الفكرة ستودارت لتطوير مصعد جزيئي وعضلة جزيئية ورقاقة كمبيوتر جزيئية.
أما برنارد فيرنغا فهو أول شخص يقوم بتطوير محركٍ جزيئيٍ. ففي عام 1999، تمكن فيرنغا من تطوير شفرة جزيئيةٍ دوارةٍ وجعلها تدور بصورةٍ مستمرةٍ في إتجاه واحد. وقام باستعمال محركاتٍ جزيئيةٍ بتدوير أسطوانة زجاجية يقدر حجمها بـ 10 آلاف ضعف المحركات الجزيئية وقام أيضًا بتصميم سيارةٍ نانويةٍ.
يقول فيرنغا: «أنا أشعر مثل الأخوين رايت اللذين حلقا للمرة قبل مئة عامٍ. وآنذاك كان الناس يقولون، لماذا نحتاج إلى آلة طيرانٍ؟ والآن لدينا طائرة بوينغ 747 وطائرة إيرباص. هذا جزءٌ مما أشعر به».
لقد استطاع هؤلاء العلماء أن يخرجوا الأنظمة الجزيئية من حالة الشلل التي يفرضها التوازن الجزيئي الى حالةٍ جديدٍة مليئةٍ بالطاقة حيث تكون حركتها قابلة للسيطرة.
يمر تطوير المحركات الجزيئية بنفس المرحلة التي مرَّ بها تطوير المحركات الكهربائية في عام 1830، عندما صنع العلماء العديد من سواعد الغزل والعجلات غير مدركين أنّها سوف تؤدي إلى تطوير القطارات الكهربائية والغسالات الآلية والمراوح وأدوات الطبخ الآلية وغيرها.
ومن المرجح أن تُستخدم المحركات الجزيئية في تطوير موادٍ جديدةٍ وأجهزةِ إستشعارٍ وأنظمة خزن الطاقة.
جان بيير سوفاج Jean-Pierre Sauvage: ولد في باريس، فرنسا، عام 1944. حاصلٌ على شهادة الدكتوراة عام 1971 من جامعة ستراسبورغ في فرنسا. يشغل منصب بروفيسورٍ فخريٍ في الجامعة نفسها،والمدير الفخري للأبحاث في المركز الوطني للأبحاث العلمية في فرنسا.
سير ج.فريزر ستودارت Sir J. Fraser Stoddart: ولد في أدنبره، المملكة المتحدة عام 1942.
حاصل على شهادة الدكتوراة عام 1966 من جامعة أدنبرة. بروفيسورٌ في الكيمياء في جامعة نورث ويسترن في الولايات المتحدة الأمريكية.
بيرنارد ل.فيرنجا Bernard L. Feringa: ولد في بارجر كومباسكم، هولندا عام 1951. حاصلٌ على شهادة الدكتوراة عام 1978 من جامعة جرونينجن الهولندية. بروفيسورٌ في الكيمياء العضوية في جامعة جرونينجن الهولندية.
إعداد: سرمد يحيى
تدقيق: سامي الهلالي
المصدر
