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諾貝爾化學(xué)獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特
詹姆斯·弗雷澤·斯托達特，1942年出生于英國愛丁堡，美國西北大學(xué)化學(xué)教授，
諾貝爾化學(xué)獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特
。因在分子機器設(shè)計與合成方面的突出貢獻，獲得2016年諾貝爾化學(xué)獎。下面是YJBYS小編為大家搜集了關(guān)于2016年諾貝爾化學(xué)獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特，供大家參考借鑒。
10月5日，法國科學(xué)家皮埃爾·索瓦日、英國科學(xué)家弗雷澤·斯托達特、荷蘭科學(xué)家伯納德·費林加獲得2016年諾貝爾化學(xué)獎
法國科學(xué)家皮埃爾·索瓦日與另外兩名科學(xué)家分享諾貝爾化學(xué)獎。索瓦日現(xiàn)為武漢大學(xué)與武漢科技大學(xué)客座教授，曾來漢與師生進行學(xué)術(shù)交流，做過與“分子機器”有關(guān)的主題講座，樂向世界推介武漢科研成果。
就像19世紀30年代，當(dāng)電動馬達被發(fā)明出來時，科學(xué)家未曾想過它會在電氣火車、洗衣機、電風(fēng)扇上被廣泛運用，給人類生活帶來翻天覆地的變化。正如當(dāng)年的電動馬達一樣，分子機器未來很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統(tǒng)等，為人類的未來提供了無限可能。
據(jù)新華社電 瑞典皇家科學(xué)院5日宣布，將2016年諾貝爾化學(xué)獎授予讓-皮埃爾·索瓦日、弗雷澤·斯托達特、伯納德·費林加這三位科學(xué)家，以表彰他們在分子機器設(shè)計與合成領(lǐng)域的貢獻。
分子機器是指在分子層面的微觀尺度上設(shè)計開發(fā)出來的機器，在向其提供能量時可移動執(zhí)行特定任務(wù)。諾貝爾獎評選委員會在聲明中說，這三位獲獎?wù)甙l(fā)明了“世界上最小的機器”，將化學(xué)發(fā)展推向了一個新的維度。
據(jù)介紹，三位獲獎?wù)咄瓿闪朔肿訖C器設(shè)計與合成的“三步走”：第一步，索瓦日成功合成了一種名為“索烴”的兩個互扣的環(huán)狀分子，而且這兩個分子能夠相對移動;第二步，斯托達特合成了“輪烷”，即將一個環(huán)狀分子套在一個啞鈴狀的線形分子軸上，且環(huán)狀分子能圍繞這個軸上下移動，并成功實現(xiàn)了可以上升高度達0.7納米的“分子電梯”和可以彎折黃金薄片的“分子肌肉”;第三步，費林加設(shè)計出了在構(gòu)造上能向一個特定方向旋轉(zhuǎn)的分子馬達，這個馬達可以讓一個28微米長、比馬達本身大1萬倍的玻璃缸旋轉(zhuǎn)起來。有了這三步，分子機器就可以動起來了。
評選委員會表示，就像19世紀30年代，當(dāng)電動馬達被發(fā)明出來時，科學(xué)家未曾想過它會在電氣火車、洗衣機、電風(fēng)扇上等被廣泛運用，
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《諾貝爾化學(xué)獎的獲得者詹姆斯·弗雷澤·斯托達特》(http://m.msguai.com)。而分子機器正如當(dāng)年的電動馬達一樣，未來很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統(tǒng)等。費林加在現(xiàn)場電話連線時說，得獎消息令自己“很震驚”，同時感到榮幸。他表示，榮譽屬于全體科研合作者，大家的共同努力才成就了如此驕人的成果。費加林對其獲獎成就解釋說：“一旦在分子層面控制了運動，就為控制其他各種形式的運動提供了可能。這一研究成果為未來新材料的研發(fā)開啟了廣闊前景。”
今年諾貝爾化學(xué)獎獎金共800萬瑞典克朗(約合93.33萬美元)，將由這三位獲獎?wù)咂椒帧?/p>
世界最小機器誕生歷程
第1步
邁向分子機器的第一步是索瓦日于1983年實現(xiàn)的，他成功將兩個環(huán)狀分子扣在一起，形成一種名為“索烴”的鏈條。通常情況下，分子是由原子間共享電子對構(gòu)成的強共價鍵連接而成，而“索烴”鏈上的分子間主要依靠相對較為自由的機械相互作用連接，不被任何價鍵連接。對于一個能夠完成特定任務(wù)的機器來說，必須有能夠相互移動的部件組成，而索瓦日實現(xiàn)了兩個互鎖環(huán)狀分子的相對移動。
第2步
到了1991年，斯托達特實現(xiàn)了分子機器誕生的第二步，他成功合成了“輪烷”。輪烷是一個或多個環(huán)狀分子和一個或多個啞鈴狀的線形分子為軸組成的分子集合。啞鈴狀的線形分子作軸穿過環(huán)狀分子的空腔，兩端結(jié)合有體積較大分子以防止線形分子滑出，從而形成了穩(wěn)定的輪烷結(jié)構(gòu)。
第3步
費林加則是研發(fā)出分子馬達(分子發(fā)動機)的第一人。1999年，他研制了一個分子轉(zhuǎn)子葉片，葉片能夠朝著同一方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)。這個馬達可以讓一個28微米長、比馬達本身大1萬倍的玻璃缸旋轉(zhuǎn)起來。2011年，費林加的研究小組在分子馬達的基礎(chǔ)上制造了一款四驅(qū)納米汽車，一個分子底盤將4個分子馬達連接在一起作為輪子，當(dāng)分子馬達旋轉(zhuǎn)時，納米汽車就能向前行駛。至此，分子機器動起來了。
他們的成就
他們?nèi)俗龀隽酥挥蓄^發(fā)絲千分之一粗細的分子機器，成功地將分子連在一起，共同設(shè)計了包括微型電梯、微型電機還有微縮肌肉結(jié)構(gòu)在內(nèi)的所有分子機器。
三位科學(xué)家的成就能夠獲得諾獎青睞，就在于他們的研究促使分子系統(tǒng)擺脫了平衡態(tài)，并能受控執(zhí)行特定任務(wù)，為化學(xué)的發(fā)展開啟了一個新世界。
分子機器
為未來提供
無限可能
近年來，三位諾獎得主的成果已經(jīng)成為全世界科研人員開發(fā)分子機器的“工具箱”，開創(chuàng)了分子機器的發(fā)展道路。目前已有科學(xué)家在輪烷的基礎(chǔ)上建造出一個可以抓取并連接氨基酸的分子機器人;還有研究人員將分子馬達和長聚合物相連，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，將光能儲存在分子中，有望開發(fā)出新型電池及光控傳感器。
正如當(dāng)年的電動馬達一樣，分子機器未來很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統(tǒng)等，為人類的未來提供了無限可能。
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