Нобеля дали за кристаллы, в которые никто не верил

Нобелевскую премию по химию получил Даниэль Шехтман из Израильского института технологий в Хайфе: ученого наградили за открытие квазикристаллов, в которых, как сказано в заявлении Нобелевского комитета, «мы находим увлекательную арабскую мозаику на уровне атомов: структуры, которые никогда не повторяются».

Ранее такие структуры считались невозможными и противоречащими законам природы. Таким образом, Нобелевская премия по химии этого года коренным образом меняет взгляды химиков на твердые структуры.

Шехтман разглядел квазикристаллы через свой электронный микроскоп еще в 1982 году. До этого считалось, что в твердых веществах атомы образуют симметричные, повторяющиеся структуры — именно это и необходимо для того, чтобы получить кристалл. Однако открытие Шехтмана доказало, что атомы в кристалле могут образовывать никогда не повторяющиеся структуры. Научный мир долгое время отвергал открытие Шехтмана, однако в конце концов ему удалось доказать свою правоту.

Неповторяющиеся мозаики, наподобие средневековых исламских мозаик в испанском дворце Альгамбра, помогли ученым понять, как квазикристаллы выглядят на атомном уровне. В этих мозаиках, как и в квазикристаллах, структуры подчинены математическим правилам, но никогда не повторяются.

Описывая квазикристаллы Шехтмана, ученые используют термин «золотое сечение» (это когда величину делят на две части таким образом, что меньшая часть относится к большей так, как большая ко всей величине), употребляемый как в математике, так и в искусстве. Расстояние между атомами в квазикристаллах также соотносится с «золотым сечением».

На основе отрытия Шехтмана ученые сумели произвести в лабораториях другие виды квазикристаллов, а также обнаружили квазикристаллы естественного происхождения в минеральных образцах.

Что касается практического применения квазикристаллов, то их используют для того, чтобы придать дополнительную прочность стали. Также ученые сейчас экспериментируют, пытаясь использовать их в производстве сковородок и дизельных двигателей.

За все 110 лет существования премии отечественным химикам везло крайне редко. Только однажды, в 1956 году, Нобеля получил советский ученый Николай Семёнов, а через 21 год лауреатом стал бельгиец российского происхождения Илья Пригожин.