Nobelovy ceny za fyziku a chemii jsou příslibem také pro medicínu

Nobelova cena za fyziku

Získali ji Andre Geim a Konstantin Novoselov z univerzity v britském Manchesteru; oba jsou ruského původu (Geim má nizozemské a Novoselov britské občanství), Nobelova cena je odměnou za jejich experimenty s grafenem, jehož unikátní vlastnosti vzbuzují naděje na široké praktické využití v elektronice a v nanotechnologiích. Jde o materiál tvořený jedinou vrstvou atomů uhlíku, uspořádaných do pravidelných sítí připomínajících včelí plásty, a představující dosud nejpevnější materiál na světě.

Andre Geim (51) a Konstantin Novoselov (36) poprvé připravili grafen již v roce 2004 z obyčejné tuhy. Bylo to překvapení, neboť mezi fyziky tehdy převládalo přesvědčení, že takto tenký materiál uspořádaný do pravidelné krystalové mřížky by byl velmi nestabilní. Experimenty ukázaly, že grafen má unikátní vlastnosti, protože v jediné vrstvičce atomů se významně projevují kvantové jevy. Ve vedení tepla nemá konkurenci, je extrémně pevný a stejně jako křemík má vlastnosti polovodiče.

Elektrony se však v něm pohybují až stokrát rychleji, což je zásadní pro rychlost tranzistorů a tím i pro výkon počítačů na nich postavených. Zatímco s křemíkem je obtížné dosáhnout frekvencí přesahujících 5 GHz, grafenová technologie se může dostat až na 1 000 GHz.

Pokud mikročipy založené na uhlíku překonají etapu laboratorních prototypů a dostanou se do praxe, mohli bychom se dočkat "kapesních superpočítačů". Grafen by v budoucnu mohl najít využití i v dotykových displejích, v solárních panelech nebo jako součást vodivých a extrémně mechanicky odolných plastů. Uplatnil by se tedy coby konstrukční materiál například při konstrukci aut, letadel a satelitů a nesporně také v medicínských technologiích.

Pro zajímavost uveďme, že Geim je mimo jiné autorem přilnavého materiálu založeného na stejných kvantových principech, jaké pomáhají gekonovi udržet se na hladkém svislém povrchu, a že demonstroval i diamagnetismus efektním pokusem se žábou levitující v magnetickém poli.

Nobelova cena za chemii

Byla udělena jednomu americkému a dvěma japonským vědcům - jsou to devětasedmdesátiletý Richard F. Heck (University of Delaware v Newarku), pětasedmdesátiletý Ei-iči Negiši (Purdue University ve West Lafayette, Indiana) a osmdesátiletý Akira Suzuki (Hokkaido University, Sapporo), kteří svými pracemi z 60. a 70. let minulého století nezávisle přispěli k objevu využití paladia jako katalyzátoru syntézy molekul uhlíku do delších a komplikovanějších struktur.

Díky tomuto objevu lze syntetizovat molekuly na bázi uhlíku, který je základem života, a složité organické sloučeniny, shodné s přirozeně, ale vzácně vznikajícími v přírodě, a využít je k nejrůznějším účelům, včetně produkce komplexních molekul polymerů, dokonalejší elektroniky i léčivých přípravků. Podle agentury Reuters objevy oceněných vědců již pomohly při vývoji protinádorových léků.

Látka, jejíž syntetickou výrobu vědci umožnili, se v malém množství vyskytuje třeba v mořských houbách a vědci věří, že může pomoci v boji s rakovinotvornými buňkami. Výbor pro udělování Nobelových cen ocenil, že "jejich objevy zásadně zlepšily možnosti při vytváření sofistikovaných látek, které jsou tak komplexní, že je byla schopna vytvořit jen sama příroda." Vědci museli podle Nobelova výboru atomy uhlíku "rozpohybovat", aby z nich dokázali vytvořit sloučeniny. Za normálních okolností na sebe atomy uhlíku vzájemně nereagují.

Jeden z oceněných, Ei-iči Negiši, který přišel do USA v roce 1960, snil o Nobelově ceně podle svých slov již před půl stoletím. Na Pennsylvanské univerzitě ve Filadelfii, kam tehdy přišel studovat, se totiž mohl setkat s několika laureáty Nobelovy ceny, a viděl tedy, že něco takového se teoreticky může přihodit každému. Sám na to ovšem musel čekat ještě dalších padesát let.

Nyní prohlásil, že je se svou prací teprve v půli cesty a že i finanční odměnu za Nobelovu cenu věnuje na dokončení svého výzkumu. Jeho cílem je nalézt techniky syntézy všech organických molekul. Za zmínku stojí i to, že si svou techniku "cross couplingu" nedal ani patentovat, aby ji mohli využívat i další výzkumníci.

Zdroj: Medical Tribune