KVAZIKRISTALŲ ATRADĖJO PATARIMAS JAUNIMUI: TAPKITE VIENOS SRITIES EKSPERTAIS

Kvazikristalų atradėjas, Nobelio premijos laureatas Danielis Shechtmanas (Danielis Šechtmanas) jauniesiems mokslininkams pataria susirasti mėgstamą sritį ir tapti jos ekspertais.

„Mano žinutė jaunam žmogui būtų tokia: jeigu nori sėkmingos karjeros moksle, pasirink savo mėgstamą sritį ir tapk jos ekspertu. Būk numeris vienas šioje srityje“, – interviu BNS sakė šią savaitę Vilniuje viešėjęs 75-erių chemikas iš Izraelio.

Toks D. Shechtmano paraginimas susijęs ir su jo 30 metų menančiu atradimu. 1982 metais elektroniniu mikroskopu tyrinėdamas aliuminio ir magnio lydinio kristalus, mokslininkas pastebėjo, kad jų sandara atomų lygmenyje yra panaši į arabiškų mozaikų raštus ir nesikartoja.

Taip mokslininkas atrado kvazikristalus, kurie tuomet iš esmės prieštaravo per 70 metų nusistovėjusiems kristalografijos dėsniams, kad atomai juose yra simetriški ir kartojasi. Tuo metu D. Shechtmano atrastų kristalų struktūra buvo simetriška ir matematiškai taisyklinga, tačiau atomai juose išsidėstę itin margais raštais, būdingais arabų ir persų menui.

Ilgą laiką žydų mokslininkas mėgino įtikinti savo kolegas šiuo atradimu, tačiau šie atsisakė sutikti su nauja kristalo apibrėžimu. Galiausiai jo buvo paprašyta palikti savo tyrėjų grupę Vašingtone. Išradimo niekada nepripažino ir dviejų Nobelio premijų laureatas chemikas, žymus kristalografas Linusas Paulingas (Lainusas Polingas), vadinęs D. Shechtmaną „kvazimokslininku“. Tačiau galiausiai kvazikristalus pavyko sukurti laboratorijose, dar vėliau kai kurios bendrovės aptiko jų pliene, o 2009 metais kvazikristalai pirmą kartą buvo atrasti gyvojoje gamtoje.

„Kaip galėjo taip nutikti, kad vienas žymiausių pasaulio chemikų buvo neteisus, o aš – teisus? Labai paprastai. Aš atradau kvazikristalus elektroniniu mikroskopu. Aš buvau elektroninio mikroskopo ekspertas, o jis toks nebuvo. Todėl jis galėjo būti geriausias pasaulyje chemikas, bet aš geriausiai pasaulyje supratau elektroninio mikroskopo galią“, – Vilniuje kalbėjo D. Shechtmanas. „Todėl visiems sakau: kai tapsi vieno dalyko ekspertu, aš pažadu tau – susikursi nuostabią karjerą. Net jeigu tu dar mokaisi mokykloje, rask sritį, kuri tau patinka, ir tapk geriausiu jos ekspertu savo klasėje, geriausiu savo mokykloje“, – pridūrė Izraelio technologijos instituto „Technion“ profesorius.

D. Shechtmanas Nobelio premiją chemijos srityje už kvazikristalų atradimą gavo 2011 metais.

Šiandien profesorius jaunimui pataria rinktis gamtos mokslus. „Esu labai didelis biotechnologijų, bioinžinerijos propaguotojas. Manau, kad tai yra ateities sritis“, – sakė D. Shechtmanas.

„Būkite nuoširdūs ir klausykite kitų“

D. Shechtmanas gerai prisimena dieną, kai atrado kvazikristalus. „Kai Archimedas atrodo jėgos dėsnį, istorikai teigia, kad jis pašoko, sušukdamas „Eureka“. Mūsų laikų mokslininkai to nedaro ir aš to nedariau. Aš iš karto norėjau patikrinti, ar tai, ką pamačiau, yra tiesa“, – sakė chemikas.

„Kai tuo įsitikinau, įgavau drąsos. Nuo tada kiekvienam savo oponentui sakiau: „Gerai, aš klausau, bet prieš tai pakartok mano eksperimentus ir pasakyk, ką tiksliai padariau negerai. Nesakyk man, kad to nėra knygose, nes to nepakanka“. Jeigu mes tikėtumėme dalykais, kurie yra parašyti tik knygose, nebebūtų jokio progreso“, – kalbėjo mokslininkas.

Po gausios kritikos palikęs tyrėjų grupę Vašingtone D. Shechtmanas grįžo į Izraelį, kur rado vieną mokslininką, pasiruošusį kartu parašyti straipsnį apie kvazikristalus. Iš pradžių straipsnis buvo atmestas, bet 1984 metais buvo publikuotas viename mokslo žurnale, ir taip kvazikristalai sukėlė sąmyšį mokslo pasaulyje.

1987 metais D. Shechtmano draugams Prancūzijoje ir Japonijoje pavyko išauginti pakankamai stambius kristalus, kad juos būtų galima ištirti rentgeno difrakciniu mikroskopu ir gauti tokius pat rezultatus, kokius izraelietis kolega gavo tirdamas elektroniniu mikroskopu.

Tačiau vienas didžiausių kvazikristalų atradėjo oponentų, amerikiečių mokslininkas L. Paulingas niekada iki savo mirties 1994 metais nepripažino D. Shechtmano atradimo. „Atsimenu jį stovintį ant scenos ir sakantį, kad nėra jokių kvazikristalų, yra tik kvazimokslininkai. Bet jis buvo neteisus, todėl niekada nesakau apie jį nieko blogo. Aš vis dar gerbiu jį kaip vieną geriausių chemikų pasaulyje, bet jis darė klaidų. Jis nebuvo nuoširdus. Jis galvojo, kad supranta viską, bet iš tikrųjų taip nebuvo. O aš manau, kad geras mokslininkas yra tas, kuris yra nuoširdus ir klauso kitų“, – sakė D. Shechtmanas. „Tą ir noriu pabrėžti jauniesiems savo kolegoms – būkite nuoširdūs ir klausykite kitų žmonių“, – pridūrė jis.

Kvazikristalai – 3D spausdintuvuose

Nors D. Shechtmano išradimas yra labiau svarbus pačiai kristalografijos mokslo raidai, patys kvazikristalai taip pat yra panaudojami ir šiandieninėje pramonėje. Jie sutinkami kai kurių atmainų pliene, kurį jie sutvirtina tarsi armatūra. Todėl šie kristalai naudojami gaminant skutimosi peiliukus ar chirurgijai skiras labai plonas adatas.

Be to, kvazikristalai turi savybę greitai įkaisti ir atvėsti, kai yra veikiami infraraudonųjų spindulių, todėl jie panaudojami ir aukščiausiose technologijose. „Šiandien prekyboje esama tokių miltelių, kuriuose yra sumaišytas plastikas ir kvazikristalai, o šis produktas yra naudojamas kai kuriuose 3D spausdintuvuose“, – pasakojo D. Shechtmanas.

„Ar esate girdėję, kaip veikia 3D spausdintuvas? Reikia paskirstyti ploną tokių miltelių sluoksnį, po kurio seka spinduliacija. Kai ši spinduliuotė paliečia sluoksnio dalį, ji dėl kvazikristalų įkaista labai, labai greitai ir išlydo plastiką, esantį tuose milteliuose. Jam labai greitai atvėsus lydinys tampa kietu“, – kalbėjo mokslininkas. „Tada seka antras, trečias ir ketvirtas sluoksnis, ir galų gale mes turime trijų dimensijų daiktą, kuris yra pagamintas iš miltelių“, – pridūrė Nobelio premijos laureatas.

Kvazikristalais padengti paviršiai naudojami keptuvėse, taip pat izoliuojant variklių šilumą ir šviesos dioduose (LED).