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第A15版:国际新闻-重点

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2011年10月6日

以色列教授 独揽化学奖
因准晶体的发现“违反常理”,他曾被研究组除名;在准晶体被确认后,他获得了几乎所有科学奖项
图为美国一研究所公布的准晶体模型
以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼(资料图)

N新华 中新 人民

2011年度诺贝尔化学奖于北京时间10月5日下午揭晓,以色列人达尼埃尔·谢赫特曼因“发现准晶体”而一人独享了这一殊荣。诺贝尔化学奖评审委员会5日认定,谢赫特曼发现准晶体,“根本上改变了化学家们对固态物质的构想”。

据先前媒体报道,发现准晶体后,谢赫特曼先后获得几乎所有科学奖项,似乎“独缺”诺贝尔奖。如今,他连诺贝尔奖也一并纳入囊中啦。

评委会称 准晶体的发现 改变对物体的构想

准晶体,或称准结晶体,异于常规晶体。准晶体是一类不具备晶格周期性却显现长程有序性的固体材料。实验室环境下,谢赫特曼率先在铝镁合金中发现准晶体“现象”。

诺贝尔化学奖评审委员会向媒体散发的新闻稿中称,准晶体的发现从根本上改变了以往化学家对物体的构想。直至20世纪80年代,人们一直把固体材料分为两大类,一类是晶体,其中原子作规则排列;另一类是非晶体,原子混乱排列。1982年,在美国霍普金斯大学工作的谢赫特曼发现了准晶体这种违背以往科学常识的物质结构。这种新的结构因为缺少空间周期性而不是晶体,但又不像非晶体。准晶体的发现冲击了传统晶体学中的基本概念。正是基于对这种新材料的研究,人们重新审视了“晶体”这个固体理论中的基本概念。

研究过程

曾经饱受怀疑

被迫脱离研究小组

谢赫特曼1941年出生。1982年4月8日上午,谢赫特曼借助电子显微镜所获得一幅晶体衍射图,即日后所确认的“准晶体”。他当时从事航空高强度铝合金研究,而新发现有悖原子在晶体内应呈现周期性对称有序排列的“常识”,因而不为同行所接受并饱受怀疑。

诺奖评审委员会在向媒体散发的新闻稿中回顾道,谢赫特曼的发现“极具争议”。他因为捍卫自己的发现,一度受到“劝告”,被迫脱离研究小组。

1984年,另一个研究小组独立发现类似现象,两个小组的研究结果得以同时发表。此后,自1986年起,谢赫特曼已获得物理、化学等领域共计10余个奖项。1996年,他当选以色列科学院院士,2000年当选美国国家工程院院士,2004年当选欧洲科学院院士。

如今,他在以色列北部城市海法任以色列工学院教授。他当年的发现和坚持,迫使同行重新考虑并认识固体材料。

根据谢赫特曼的发现,科学家们随后创造了其他种类的准晶体,并在俄罗斯一条河流内获取的矿物样本中发现自然生成的准晶体。工业环境下,瑞典一家企业也在某一种钢质材料中发现准晶体,而准晶体在材料中所起的强化作用,使得这一材料像盔甲般坚硬,相当于“装甲”。

解读

准晶体硬度高 应用前景广阔

瑞典斯德哥尔摩大学有机结构化学教授邹晓冬在接受记者采访时说,由于准晶体原子排列不具周期性,因此准晶体材料硬度很高,同时具有一定弹性,不易损伤,使用寿命长。

鉴于其具备的“强化”特性,准晶体材料可应用于制造眼外科手术微细针头、刀刃等硬度较高的工具。此外,准晶体材料无黏着力并且导热性较差,其应用范围还包括制造不粘锅具、柴油发动机等。准晶体材料的应用前景可谓广阔。

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