0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

За что дали Нобелевку по химии в 2019 — ОБЪЯСНЕНИЕ

Содержание

За что присуждена Нобелевская премия по химии за 2019 год

«Эти легкие, перезаряжаемые и мощные батареи используются сейчас везде, начиная от мобильных телефонов и ноутбуков, также в электроавтомобилях. Они могут сохранять значительное количество энергии из возобновляемых источников от солнца и ветра», — заявил Нобелевский комитет.

Согласно завещанию Альфреда Нобеля, премию по химии должен получить тот, «кто сделает наиболее важное открытие или усовершенствование» в этой области. Напомним, премию присуждает Шведская королевская академия наук (Стокгольм). Ее рабочий орган — Нобелевский комитет по химии, состоящий из пяти-шести членов, которые избираются Академией на три года. Правом номинировать на премию обладают ученые разных стран, включая членов Шведской королевской академии наук и лауреатов Нобелевских премий по химии и физике, которые получили специальные приглашения от комитета.

Любопытно, что один из лауреатов — Джон Гуденаф фигурировал в прогнозе, который сделал журнал Химического общества США Chemical & Engineering News. По мнению специалистов, премию мог получить этот американский физик или кто-то еще, занимавшийся созданием литий-ионных батарей. И оказались правы.

Впрочем, назывались другие кандидаты: в частности, связанные с ДНК, редактированием генома человека, созданием металлоорганических каркасов… Кстати, в своих прогнозах многие эксперты «отдавали Нобель» Рольфу Хьюсгену из Мюнхенского университета: «реакция Хьюгсена» получила широкое распространение в клик-химии и химических реакциях. Не случилось. А если бы вдруг, то Хьюсген стал бы самым «возрастным» лауреатом: ему сейчас 99 лет!

В 1901-2018 гг. премия присуждалась 110 раз (в 1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940-1942 гг. академикам не удавалось найти достойного кандидата).

Первая Нобелевская премия по химии была присуждена в 1901 году Хенри Вант-Гоффу из Нидерландов.

23 раза премия была разделена между двумя лауреатами и 24 раза — между тремя.

Средний возраст лауреатов премии по химии — 58 лет. Самый молодой лауреат — Фредерик Жолио (35 лет), самый пожилой — 85-летний американец Джон Фенн .

Единственным химиком, кто получил две Нобелевские премии по химии (в 1958 и 1980 годах), был английский биохимик Фредерик Сенгер.

Ещё двое получили по две Нобелевские премии по различным дисциплинам — Мария Кюри (по физике в 1903 году и по химии в 1911 году) и Лайнус Полинг (по химии в 1954 году и премию мира в 1962 году).

Среди отечественных ученых единственным лауреатом премии по химии был Николай Семенов, награжденный в 1956 году за исследования в области механизма химических реакций.

Наука

Наука и власть

«Давно пора»: Нобелевскую премию дали за батарейки

Нобелевскую премию по химии дали за литий-ионные батареи

Создатели литий-ионных батарей удостоились Нобелевской премии по химии за 2019 год. Трое исследователей из разных стран смогли создать источники электрического тока, которые сегодня используются во многих областях – начиная от мобильных телефонов и заканчивая электромобилями.

Читать еще:  Воспитание детей: Пять практических правил для родителей-христиан

Лауреатами Нобелевской премии по химии стали американский физик Джон Гуденаф, британский химик Стэнли Уиттингем и японский химик Акира Есино за развитие литий-ионных батарей. Имена лауреатов были объявлены на церемонии Нобелевского комитета в Стокгольме.

Литий-ионные батареи — это быстро перезаряжаемые и мощные химические источники электрического тока, которые используются во многих областях, начиная от мобильных телефонов и заканчивая электромобилями.

Они находят широкое применение и в области альтернативной энергетики, так как позволяют накапливать излишки солнечной и ветряной энергии, что позволяет в конечном итоге уменьшать зависимость человечества от ископаемых источников топлива.

Долгожданным и заслуженным считает присуждение премии Даниил Иткис, старший научный сотрудник химического факультета МГУ.

«Комментарий короткий – давно пора, — сказал он «Газете.Ru». – Мы очень долго ждали этого события.

Литий-ионные аккумуляторы, существование которых определяется подбором материала электродов и электролита, обязаны своим появлением именно этим людям».

История литий-ионных батарей началась во время мирового нефтяного кризиса в 1970-е годы. Тогда Стэнли Уиттингем разрабатывал новые методы в области производства сверхпроводников и создал материал, который стал отличным катодом в литиевых батареях. Это был дисульфид титана, который на молекулярном уровне имеет ячейки, где могут удерживаться ионы лития.

В роли катода при этом выступал литий, способный активно высвобождать электроны, — так получились первые батареи с напряжением 2 вольта. Однако они были слишком взрывоопасны.

Гуденаф, специалист в области материаловедения, считал, что использование оксида металла вместо сульфида позволит значительно развить потенциал катода. В 1980 году, после ряда экспериментов, он предложил использовать оксид кобальта. С его помощью напряжение удалось довести до 4 вольт.

В 1985 году Есино, основываясь на разработках Уиттингема и Гуденафа, разработал первый коммерческий образец литий-ионной батареи — легкий и износостойкий аккумулятор, который можно перезаряжать сотни раз до того, как он выйдет из строя.

Первую партию батарей выпустила японская корпорация Sony в 1991 году.

Они произвели настоящую технологическую революцию, заложив основу для создания систем устройств, не зависящих от проводов и ископаемого топлива.

«Технология литий-ионных аккумуляторов развивается уже тридцать лет и уже подходит к своему пределу, — говорит Иткис. — Сегодня это очень широкий класс химических источников тока. Они бывают и высокомощные, и с высокой удельной энергией, то есть они не универсальные. Поэтому надо понимать, что для каких-то задач будут оптимальны свои источники, но ими все не исчерпывается. Например, для крупных систем накопления энергии интереснее использовать натрий-ионные или калий-ионные аккумуляторы, которые только разрабатываются».

По мнению Иткиса, в настоящее время лидером в области разработки литий-ионных элементов являются США.

«Очень хорошая научная школа во Франции. А в технологическом плане сегодня впереди Корея и Япония, хотя их уже догоняет Китай и думаю, скоро перегонит», — добавляет он.

Ранее предполагалось, что Нобелевская премия по химии могла достаться Рольфу Хьюсгену из Мюнхенского университета и Мортену Мельдалю из Университета Копенгагена, сделавшим существенный вклад в развитие синтетической органической химии. Хьюсген разработал общую концепцию 1,3-диполярного циклоприсоединения, а спустя полвека группа Мельдаля сообщила о катализе подобной реакции медью. Реакция Хьюгсена получила широкое распространение в клик-химии, химических реакциях, направленных на быстрое и эффективное получение химических веществ с помощью соединения отдельных маленьких элементов.

Это позволяет, например, ускорить поиск новых лекарств — в частности, по реакции Хьюгсена образуются триазолы, соединения с диапазоном применений от пестицидов до нейролептиков.

Еще один кандидат в лауреаты — профессор Оксфордского университета Эдвин Саузерн, разработавший метод выявления определенной последовательности ДНК в образце. Саузерн-блот позволяет определять число копий генов в пробе. Метод лег в основу генетического картирования, диагностики, скрининга и персонализированной медицины.

За разработку исследовательских методов могли быть награждены еще трое специалистов: Марвин Карутерс из Университета Колорадо, Лерой Худ из Института системной биологии в Сиэттле и президент компании Pacific Biosciences of California Майкл Ханкапиллер.

Все они — разработчики новых методов и приборов секвенирования и синтеза ДНК и белков, без которых был бы невозможен успех проекта «Геном человека».

Журнал Химического общества США Chemical & Engineering News предлагал своих кандидатов. По мнению специалистов, верно спрогнозировавших вручение премии Гуденафу или кому-то еще, кто занимался созданием литий-ионных батарей, премии были также достойны внесшие значительный вклад в исследование метода редактирования генома CRISPR американский биохимик Дженнифер Дудна и французский микробиолог Эммануэль Шарпентье.

Читатели европейского журнала Chemistry Views болели за астрохимика Эвину ван Дисхук, разработчицу метода радикальной полимеризации с переносом атомов Кшиштофа Матяшевского, и создателя металлоорганических каркасов Омара Яги.

Читать еще:  Дмитрий Емец: «Ботаники» читают меньше «хорошистов»

В 2018 году половину премии получила американский ученый Фрэнсис Арнольд за работы в области эволюции ферментов, половину — американец Джордж Смит и британец сэр Грегори Уинтер за разработку фагового дисплея, метода изучения белок-белковых, белок-пептидных и ДНК-белковых взаимодействий, использующий бактериофагов для того, чтобы соотнести белки и генетическую информацию, кодирующую их.

Нобелевская премия-2019 по химии: лауреаты «сделали мир перезаряжаемым»

Нобелевской премии по химии за 2019 год удостоены Джон Гудинаф (John Goodenough), Стэнли Уиттингхэм (M. Stanley Whittinghamи) и Акира Йосино (Akira Yoshino) — два американца и один японец. Ученые стали лауреатами «за развитие литий-ионных аккумуляторов». For the development of lithium-ion batteries, — как сказано в официальном заявлении Нобелевского комитета. И подчеркнуто: «Они сделали мир перезаряжаемым».

В самом деле, благодаря литий-ионным аккумуляторам — легким и мощным — сутками работают всевозможные гаджеты, ездят электромобили, которые становятся все более массовыми. Летают дроны и даже небольшие самолеты с пассажирами. Аккумуляторы разряжаются — мы их заряжаем. Заряжаем снова и снова, запасая собственную энергии, которая везде, что называется, под рукой.

Нобелевский комитет подметил в пресс-релизе: за литий-ионными аккумуляторными батареями будущее. Ведь они способны заряжаться от возобновляемых источников — например, от ветра или солнца. А это открывает перспективу излечить человечество — сделать его независимым от ископаемого топлива.

Каждый из лауреатов внес примерно равный вклад в развитие литий-ионных аккумуляторных батарей. Поэтому и премию они поделят поровну.

Первопроходцем стал Стэнли Уиттингхэм. На изобретение компактных и эффективных аккумуляторов его сподвиг нефтяной кризис 70-х годов прошлого века. Изучая сверхпроводники, ученый обнаружил весьма энергоемкий материал — дисульфид титана. Из него смастерил катод. Анод сделал из лития — металла, который интенсивно испускал электроны. Ионы, покидавшие литий, перетекали в дисульфид титана и там внедрялись — интеркалировались, говоря научным языком, в кристаллическую решетку. Электроны летели в другую сторону. Получался ток — напряжением примерно в 2 вольта. И аккумулятор его производящий. Прототип, конечно.

У прототипа был недостаток — он иной раз взрывался. Потому что металлический литий проявлял непомерную химическую активность.

Безопасными и надежными аккумуляторы сделал Акиро Йосино в 1985 году, заменив взрывоопасный литий на каменноугольный кокс. Не удивительно, что именно японцы выпустили первые коммерческие литий-ионные аккумуляторы в уже в 1991 году. Правда, в современных образцах вместо кокса используют графит.

Но еще до японца — в 1980 году — отличился Джон Гудинаф. Он сделал катод из другого материала — еще более энергоемкого, чем дисульфид титана. Вместо него использовал оксид кобальта. И удивил всех — напряжение модернизированного таким образом аккумулятора увеличилось до 4 вольт. Почти в два раза. И мир постепенно начал превращаться в перезаряжаемый. И беспроводной.

КСТАТИ

А японец-то дважды лауреат

Достижения Акиры Йосино в области «малой энергетики» отмечены уже во второй раз. В 2013 году ему была присуждена учрежденная в России престижная международная премия «Глобальная энергия» — как раз за то же самое, что и нынешняя Нобелевская. Химика наградили «за исследование и создание литий-ионных аккумуляторов для информационных и коммуникационных устройств, электрических и гибридных транспортных средств».

Не исключено, что через несколько лет Нобелевскую премию получит и другой лауреат «Глобальной энергии» — 2019 года. И ее присудили за аккумуляторы. Премии был удостоен американский профессор Халил Амин, исследования которого связаны с созданием новых катодов и анодов для литий-ионных батарей. А не так давно ученый разработал новую супероксидную систему аккумуляторов, способную выдавать в пять раз больше энергии по сравнению с литий-ионными батареями.

Читайте также

Пожары в Сибири отравят Европу: западные ученые напуганы потеплением в России

Из-за аномальной зимы, по прогнозам, тайга будет гореть еще сильнее, чем в прошлом году

Почему наши дети часами смотрят, как кто-то другой играет в компьютерные игры

Ученые считают, что во всем виноваты «зеркальные нейроны»

Стало известно, с какой стороны и под каким углом прилетел астероид, погубивший динозавров

Хуже и быть не могло, уверяют ученые

В Крыму на высоте 1100 метров найдена неизвестная пещера глубиной с 35-этажный дом

Спелеологи пробили трехметровый слой горной породы, чтобы открыть вход в подземелья [фото]

Ученые доказали, что матерные ругательства облегчают боль

Крепкое слово из нескольких букв повышает болевой порог на 32 процента

Ради спасения от коронавируса ученые подсадят мышкам человеческий ген

Это нужно, чтобы впоследствии заразить подопытных COVID-19 и выяснить, как действует коварный вирус

Ученые удостоверились: рай земной находился на юге Африки

Эдемским садом для людей и животных стала местность Пиннакл пойнт на побережье нынешней ЮАР [видео]

Илон Маск запустит свой космический корабль с двумя астронавтами на борту

В среду 27 мая состоится первый самостоятельный полет американцев с 2011 года

Читать еще:  Людмила Петрановская о том, как воспитывать

Дмитрий Рогозин анонсировал создание новой орбитальной космической станции

Станция расширит возможности космических миссий — рассказал глава Роскосмоса в эфире Радио «Комсомольская правда»

Ученые доказали на хомяках эффективность ношения масок во время эпидемии

Исследователи из Гонконга изучили способы ограничения распространения коронавируса

Ученые рассказали, зачем на самом деле нужно носить маски

Исследователи даже рассчитали эффективность масок в контроле над пандемией коронавируса

Ученые научили искусственный интеллект определять характер человека по селфи

Эксперименты подтвердили, что лицо действительно является зеркалом души

С Титаника достанут беспроводной телеграф Marconi

Компания R.M.S. Titanic намерена извлечь аппарат с затонувшего лайнера

Почему во время пандемии лучше держаться подальше от затылков людей в масках

Даже в защитных средствах, чихающие и кашляющие «плюются» капельками. Ученые наглядно продемонстрировали, куда влага летит на самом деле [видео]

Пандемия коронавируса привела к окончательной победе людей цифровой культуры над аналоговой эпохой

Разбираем с профессором-культурологом, каких сдвигов в сознании и поведении следует ожидать после нашествия вируса

Резко снизился уровень углекислого газа в атмосфере Земли

Ученые не сомневаются: окружающая среда очищается в результате принятых антикоронавирусных ограничительных мер

Кашлять во время коронавируса лучше против ветра

Социальная дистанция в два метра на открытом воздухе становится опасной

Компания Группы «Роснано» передала Ульяновской области десять тысяч тестов для диагностики коронавируса

Зарубежные партнеры «ТестГен» изъявили желание закупать новый продукт

17-летний школьник-идеалист создал сверхпопулярный сайт о коронавирусе. Ему предложили рекламный контракт на $8 млн — он отказался

Ежедневно портал ученика посещают около 30 миллионов пользователей. Подросток отказался от денег, потому что не любит всплывающие рекламные окна

Уральские путешественники нашли в горах копию пирамиды Хеопса, которая в два раза больше оригинала

Она находится на территории ХМАО, куда до сих пор не ступала нога человека

Ученые проверили: борода смягчает удары в челюсть

Роль растительности на лице теперь установлена экспериментально

Возрастная категория сайта 18+

Нобелевскую премию по химии 2019 года дали за литий-ионные батареи

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    Нобелевская премия по химии за 2019 год присуждена Джону Гуденафу, Стэнли Уиттингему и Акире Йошино за развитие литий-ионных батарей, объявила днем в среду Шведская академия наук.

    Джон Гуденаф — профессор Техасского университета в Остине, Стэнли Уиттингем работает в Бингемтонском университете в Нью-Йорке, Акира Йошино — в Университете Мейхо в Японии. Награду в 9 млн шведских крон (900 тысяч долларов) они поделят между собой.

    97-летний Гуденаф стал самым пожилым человеком, когда-либо получавшим Нобелевскую премию.

    Литий-ионные батареи сыграли важную роль в развитии высоких технологий. Они гораздо легче и компактнее, чем более ранние типы аккумуляторов, и используются в портативной электронике: мобильных телефонах, ноутбуках, кардиостимуляторах и электромобилях.

    В прошлом году лауреатами Нобеля стали трое ученых из США и Британии: исследовательница из Калифорнийского технологического института Фрэнсис Арнольд, профессор Университета Миссури Джордж Смит и почетный сотрудник лаборатории молекулярной биологии в Кембридже сэр Грегори Винтер — за изобретение способа «направлять эволюцию» и создавать новые ферменты и антитела.

    Эти исследования уже используются на практике в производстве новых лекарств и экологического топлива.

    Химия была близка Альфреду Нобелю — как известно, прекрасно разбиравшемуся во взрывчатых веществах, — и он вписал химию в свое завещание на второе место после физики.

    И как ни странно, именно химики чаще других ученых — нобелевских лауреатов оказывались тесно связаны с политикой.

    Двоим немецким химикам Гитлер запретил получать Нобелевскую премию в конце 1930-х годов.

    Когда Нобель встречается с Лениным

    Лишь два человека в мире имели звание нобелевского лауреата одновременно в двух разных областях, и оба проявили себя в химии: Мария Склодовская-Кюри и Лайнус Карл Полинг.

    Знаменитая Мария Кюри, первая изучившая феномен радиоактивности, в 1903 году получила Нобеля по физике, а в 1911 — по химии.

    Американский биохимик Лайнус Полинг в 1954 году получил самую престижную научную премию за исследование химической связи — притяжения между атомами, ионами и молекулами, благодаря которому формируются устойчивые молекулы химических веществ.

    А уже восемь лет спустя Полинг удостоился Нобелевской премии уже как борец за мир.

    Выступления ученого против испытаний ядерного оружия и против войны в целом плохо воспринимались американским правительством: его пытались лишить права выезда за границу и называли коммунистическим агентом.

    Помимо Нобелевской премии мира участник движения ученых против ядерного оружия, подписант манифеста Альберта Эйнштейна и Бертрана Рассела и многих других петиций Лайнус Карл Полинг был удостоен и Ленинской премии за укрепление мира (до 1956 премия называлась Сталинской).

    Примечание. 11 октября в эту статью внесено исправление: уточнена сумма награды, которую получат ученые.

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector