Тројица професора из облсти хемије: Ричард Робсон са Универзитета у Мелбурну, Сусуму Китагава Универзитета Кјото у Јапану, и Омар М. Јаги који предаје на Универзитету у Калифорнији добила су Нобелову награду за рад који може да се користи у борби против климатских промена или загађења пластичном амбалажом.
Њихов рад се бавио начином на који молекули формирају структуре односно конструкције, што су чланови Нобеловог комитета назвали „молекуларном архитектуром".
У њиховим конструкцијама, метални јони функционишу као темељи који су повезани дугим органским молекулима (на бази угљеника). Заједно, метални јони и молекули су организовани тако да формирају кристале који садрже велике шупљине. Ови порозни материјали се називају метал-органски оквири (МОФ).
Варирањем градивних блокова који се користе у тим оквирима, хемичари их могу конструисати тако да хватају и складиште одређене супстанце, а такође могу да покрену хемијске реакције или проводе електрицитет.
Читав концеп је почео да обликује аустралијски професор Ричард Робсон када је почео да тестира коришћење инхерентних својстава атома на нови начин. Комбиновао је позитивно наелектрисане јоне бакра са четворокраким молекулом; овај је имао хемијску групу која је привучена јонима бакра на крају сваког крака.
Када су спојени, формирали су добро уређен, простран кристал – попут дијаманта испуњеног безбројним шупљинама.
Робсон је одмах препознао потенцијал своје молекуларне конструкције, али је била нестабилна и лако се урушавала. Међутим, Сусуму Китагава и Омар Јаги су овом методу изградње пружили чврст темељ; између 1992. и 2003. године су, одвојено, направили низ револуционарних открића.
Китагава је показао да гасови могу да теку у и из конструкција и предвидео да се метал-органски оквири могу учинити флексибилним. Јаги је створио веома стабилан оквир (MOФ) и показао да се он може модификовати коришћењем рационалног дизајна, дајући му нова и пожељна својства.
Пратећи револуционарна открића лауреата, хемичари су изградили десетине хиљада различитих MOФ-ова. Неки од њих могу допринети решавању неких од највећих изазова човечанства, са применама које укључују одвајање ПФАС-а од воде, разградњу трагова фармацеутских производа у животној средини, хватање угљен-диоксида или сакупљање воде из пустињског ваздуха.
Сада 88 -годишњи професор из Мелбурна поводом добијања награде је изјавио:
„Па, постоје предности и мане. Сада сам прилично стар. И носити се са свим глупостима које би могле да се десе ће бити тежак посао. Речитост коју сам имао пре четврт века је нестала. Тако да је мало тешко. У сваком случају, ово је само наговештај онога што долази", каже професор Робсон
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Physics 2025 to John Clarke, Michel H. Devoret and John M. Martinis “for the discovery of macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantisation in an electric circuit.” Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach
Ово је трећа Нобелова награда која је додељена ове године.
Претходно, амерички научници Џон Кларк, Мишел Х. Деворет и Џон М. Мартинис награђени су у области физике за откриће на пољу макроскопског, односно голим оком видљивог, квантног механичког феномен када честице пролазе кроз потенцијалну баријеру која им по класичним законима не би била доступна, такозвано тунеловање, и енергетске квантизације у електричним колима.
Једно од кључних питања у физици јесте колика може бити максимална величина система који може показивати квантномеханичке ефекте. Овогодишњи добитници Нобелове награде извели су експерименте са електричним колима у којим су демонстрирали квантномеханичко тунеловање и квантизоване енергетске нивое у систему довољно великом да може стати у руку.
Када су у питању велики бројеви честица, квантномеханички ефекти обично постају занемарљиви. Експерименти добитника награде показали су да се квантномеханичка својства могу конкретно приказати и на макроскопском нивоу.
Џон Кларк, Мишел Х. Деворет и Џон М. Мартинис извели су 1984. и 1985. године серију експеримената са електронским колом направљеним од суперпроводника, компоненти које могу проводити струју без електричног отпора. У колу су суперпроводљиви делови били раздвојени танким слојем непроводљивог материјала, у поставци познатој као Џозефсонова спојница.
Усавршавањем и мерењем свих различитих својстава кола, успели су да контролишу и истраже појаве које настају када кроз њега прође струја. Заједно, наелектрисане честице које се крећу кроз суперпроводник чиниле су систем који се понашао као да су оне једна јединствена честица која испуњава цело коло.
Овај макроскопски систем налик честици се првобитно налази у стању у коме струја протиче без било каквог напона. Систем је заробљен у том стању, као иза баријере коју не може да пређе. У експерименту систем показује свој квантни карактер успевајући да „побегне“ из стања нултог напона кроз тунеловање. Промена стања система детектује се појавом напона.
Добитници награде су такође могли да покажу да се систем понаша баш како квантна механика предвиђа – он је квантизован, што значи да апсорбује или емитује само одређене количине енергије.
Овогодишња Нобелова награда за физику отворила је врата развоју квантних технологија следеће генерације, међу којима су и квантна криптографија, квантни рачунари и квантни сензори.
Додела Нобелових награда биће настављена данас по локалном времену признањем за књижевност, док ће у петак бити објављен добитник Нобелове награде за мир. Награда за економију биће додељена 13. октобра.
У понедељак, тројица истраживача награђни су у области медицине за научни рад о томе како имуни систем напада непријатељске инфекције.
Свечана церемонија уручења награда биће одржана 10. децембра, на годишњицу смрти Алфреда Нобела, шведског индустријалца и проналазача динамита, који је и утемељио ова престижна признања.
