جایزه نوبل شیمی امسال ( ۲۰۱۹ ) به‌طور مشترک به سه محقق آلمانی، انگلیسی و ژاپنی تعلق گرفت

 چهارشنبه، ۱۷ مهر ۱۳۹۸
 0
نسخه قابل چاپ
برندگان جایزه نوبل شیمی ۲۰۱۹ معرفی شدند

پرتو- جایزه نوبل شیمی امسال 2019 بطور مشترک به «جان بی گودایناف» دانشمند آلمانی، «استنلی ویتنگهام» دانشمند انگلیسی و «آکیرا یوشینو» محقق ژاپنی به دلیل ابداع باتری‌های لیتیوم یونی تعلق گرفت.
«فردریک سانگر»، جایزه نوبل شیمی را دو بار در سال‌های 1958 و 1980 دریافت کرده است. «فردریک جولیوت» با 35 سال سن جوان‌ترین دانشمندی بود که در سال 1935 برنده جایزه نوبل شیمی شد و «جان بی. فن» با 856 سال سن، مسن‌ترین دانشمندی بود که در سال 2002 جایزه نوبل شیمی را از آن خود کرد.

جایزه نوبل شیمی 2019 به ابداع باتری لیتیوم -یونی تعلق گرفت.این باتری سبک، قابل شارژ و قوی اکنون در همه چیز از تلفن های همراه گرفته تا لپ تاپ ها و ابزارهای الکترونیکی استفاده می شوند. این باتری می تواند مقادیر قابل توجهی از انرژی خورشیدی و انرژی بادی را در خود ذخیره کند و امکان ایجاد یک جامعه بدون سوخت فسیلی را فراهم سازد.

باتری های لیتیوم یونی در سراسر جهان برای تامین انرژی ابزارهای الکترونیکی قابل حملی مورد استفاده قرار می‌گیرند که برای برقراری ارتباطات، کار، مطالعه، گوش دادن به موسیقی و تحقیق علم استفاده می‌کنیم. باتری‌های لیتیومی همچنین ابداع خودروهای الکتریکی با برد طولانی و امکان ذخیره انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و باد را فراهم کرده‌اند.

پایه و اساس ابداع باتری لیتیوم- یونی در جریان بحران نفت در دهه 1970 گذاشته شد. «استنلی ویتنگهام» بر روش‌هایی کار کرد که می تواند به ایجاد فن آوری های انرژی فاقد سوخت فسیلی منجر شوند. او  در مورد ابررساناها تحقیق کرد و یک ماده بسیار غنی از انرژی را کشف کرد که از آن برای ایجاد یک کاتد نوآورانه در یک باتری لیتیوم استفاده کرد. این ماده از «دی سولفید تیتانیوم» ساخته شده است که در یک سطح مولکولی دارای فضاهایی است که می‌تواند یون‌های لیتیوم را در خود جای دهد.

آند این باتری تا حدی از لیتیوم فلزی ساخته شده است که محرک قوی برای انتشار الکترون‌ها دارد. این امر به ایجاد باتری انجامید که به معنای واقعی کلمه پتانسیل بسیار خوبی، کمی بیش از دو ولت داشت. اما با این حال، لیتیوم فلزی، واکنش‌پذیر است و این باتری برای استفاده بسیار انفجاری بود.

«جان گود ایناف»  پیش بینی کرد که اگر کاتد به جای سولفید فلزی از اکسید فلزی ساخته شود، پتانسیل بیشتری خواهد داشت. وی در سال 1980 پس از یک تحقیق سیستماتیک، نشان داد که اکسید کبالت با یون‌های لیتیوم می‌توانند به  اندازه چهار ولت انرژی تولید کند. این یافته یک موفقیت مهم بود و به ابداع باتری‌های بسیار قدرتمندتری منجر می‌شد.

با استفاده از کاتد ابداعی گودایناف به عنوان پایه، «آکیرا یوشینو» اولین باتری لیتیوم-یونی را در سال 1985 ابداع کرد. وی به جای استفاده از لیتیوم راکتیو در آند، از «کک نفتی» (petroleum coke) استفاده کرد؛ کک نفتی ماده کربنی است که مانند اکسید کبالت کاتد، می‌تواند یون‌های لیتیوم را به هم متصل کند.

نتیجه این کار به ابداع یک باتری سبک وزن و با دوام منجر شد که می‌توانست صدها بار شارژ شود و تغییری در عملکرد آن ایجاد نشود. مزیت باتری‌های لیتیوم - یونی این است که آنها بر اساس واکنش‌های شیمیایی که الکترودها را تجزیه می‌کنند، فعالیت نمی‌کنند بلکه آنها مبتنی بر یون‌های لیتیومی هستند که بین آند و کاتد جریان دارند.

باتری‌های لیتیوم یونی از سال 1991 که به بازار عرضه شدند زندگی ما را متحول کرده‌اند. این باتری‌ها پایه و اساس ایجاد یک جامعه بدون سوخت فسیلی را ایجاد کرده‌اند که بزرگ‌ترین مزیت برای بشریت محسوب می‌شوند.

«جان بی گودایناف» در سال 1922 در آلمان به دنیا آمد . او در حال حاضر استاد مهندسی مکانیک و علوم مواد در دانشگاه تگزاس است.

«استنلی ویتینگهام » در سال 1941 در انگلیس متولد شد و هم اکنون استاد شیمی و مدیر هر دو مؤسسه تحقیقات مواد و علوم مواد و  برنامه مهندسی در دانشگاه بینگ‌همتون در آمریکاست. این دانشگاه بخشی از دانشگاه ایالتی نیویورک است. علاوه براین ویتینگهام 77 ساله استاد شیمی همین دانشگاه نیز است.

«آکیرا یوشینو» نیز در سال 1948  در ژاپن متولد شده است. این شیمیدان ژاپنی یکی از اعضای شرکت «آساهی کازئی» و استاد دانشگاه Meijo  در ژاپن است.

جایزه نوبل شیمی 2018 مشترکا به «سر گرگوری پی وینتر»، «جرج پی اسمیت» و «فرانسیس اچ آرنولد» به ترتیب به دلیل استفاده از فاژها برای تولید داروهای جدید، توسعه یک روش جدید به نام نمایش فاژ و ایجاد انقلاب در آنزیم‌ها اعطا شد.

تاکنون 110 جایزه نوبل شیمی در فاصله زمانی میان سال‌های 1901 و 2018 اعطا شده است. در 63 دوره، جایزه نوبل شیمی تنها به یک نفر اعطا شده است و پنج دانشمند زن برنده جایزه نوبل شیمی شده‌اند.

برگرفته از ایرنا