Ben Feringa era în Slovacia.

laureatul

17. Sep 2019 la 10:22 Renáta Zelná

Puteți citi acest articol grație premiului ESET Science Award, un premiu al Fundației ESET care susține știința excepțională în Slovacia.

El a fost primul din lume care a creat un mic motor molecular. Tot ce trebuia să facă era să aprindă lampa și nanomotorul să se miște. Chimistul BEN FERINGA a câștigat Premiul Nobel pentru chimie 2016 pentru descoperirea sa.

Chimistul mondial a vizitat Slovacia pentru a primi două medalii de aur de la Universitatea Comenius și SAS. El le-a spus zilnic IMM-urilor de ce se simte ca o celebritate și care sunt cele mai mari restricții în chimie în acest moment.

Ai construit primul nanomotor din lume. Ce trebuie să ne imaginăm sub asta?

Realizează că corpul tău este plin de motoare și mașini moleculare. Acestea vă permit să vorbiți, să vă mișcați mâinile, să scrieți, să mergeți și să transportați substanțe în corp. Chiar și mașinile de pe stradă, trenurile sau fabricile sunt pline de motoare și mașini, dar de exemplu un telefon, o bucată de plastic sau o masă nu se mișcă. Facem toate aceste lucruri, dar eu nu mă mișc.

Deci, cea mai mare descoperire a fost să faci molecule și materiale care se mișcă ca și corpul tău. Sunt nanomotoare și nanomașini care au dimensiuni în miliarde de metri. Recent am făcut un mușchi artificial. A constat dintr-un număr mare de motoare care produceau fibre. Și când am strălucit o lampă pe ea, s-a mișcat ca un mușchi în mâna ta.

Nanomotorul a fost, de asemenea, alimentat de lumină?

Primul motor pe care l-am făcut s-a rotit și a avut energie din lumină.

Cum construiți nanomașini? Aveți instrumente mici pentru asta?

Deloc, pentru că nu avem instrumente în dimensiuni atât de mici. Am creat nanomașini folosind reacții chimice. Toate mașinile din corpul dvs., proteinele sau ADN-ul, funcționează datorită reacțiilor chimice.

Realizăm noi molecule prin reacții chimice, rupând legături chimice, creând noi legături sau alăturându-le. Uneori este nevoie de zece pași chimici și alteori de treizeci.

Deci amesteci de fapt substanțe chimice?

Da, și trebuie să reacționeze împreună. Crearea unui motor molecular este ca producerea unui nou medicament. Avem nevoie de o mulțime de pași chimici și manipulări. Dar atunci trebuie să răspundem la întrebarea: „Este molecula potrivită? Totul își are locul său, funcționează ca motor? "

Nu este ușor de aflat, deoarece nu putem vedea moleculele cu ochiul liber. Prin urmare, folosim diverse tehnici, cum ar fi razele X. La fel cum se face o radiografie pulmonară în spital, scanăm o moleculă. Sau faceți o scanare RMN. Este realizat într-un magnet mare. Putem măsura dimensiunea moleculelor din ea și putem determina unde sunt atomii și dacă totul este în ordine.

Cum ți-a venit ideea de a crea o mașină moleculară? A fost un accident?

În știință, lucrurile se întâmplă adesea întâmplător. Am proiectat nano-comutatorul și am constatat că nu comuta. Apoi am făcut câteva experimente cu elevii și am constatat că se mișca, se rotea. Am crezut că este ca un motor. Și a funcționat numai când am folosit lumina de la lampă. A fost Eureka pentru noi.

Șase ani mai târziu, am descoperit că putem folosi același motor pentru a transforma ceva. Am văzut cu ochii noștri cum un obiect se rotește de zece mii de ori mai mare decât motorul nostru. Chiar am mutat ceva. Vă puteți imagina cât de interesant este pentru un om de știință? Brusc vezi un obiect mic și acesta se mișcă când aprinzi lampa și se oprește când o stingi.

Mașinile moleculare pot fi folosite peste tot?

Sunt încă la început, este cercetare de bază. De multe ori mă simt ca un bebeluș care face primii pași și încearcă să meargă și poate să alerge un maraton în viitor. Oamenii de știință din întreaga lume, inclusiv grupul nostru, lucrează deja la materiale care se autorepară. Dacă vă tăiați degetul, acesta se va vindeca în câteva zile. Dacă vă zgâriet telefonul, trebuie să cumpărați o folie nouă sau să reparați ecranul. Cu toate acestea, dacă zgâriați materialele pe care le dezvoltăm, acestea se vor vindeca singure. Moleculele lor se mișcă și se potrivesc din nou împreună.

"

Vă puteți imagina cât de interesant este pentru un om de știință? Brusc vezi un obiect mic și acesta se mișcă când aprinzi lampa și se oprește când o stingi.

"

Un robot mic ar funcționa pe același principiu al mișcării nanomașinilor, livrarea medicamentului către corp sau repararea ceva. Am fost în China, unde lucrează în prezent la prima fereastră experimentală, care se spală singură. Poate că nu vor folosi motoarele mele scumpe. Dar odată ce puteți face ceva care se mișcă sub influența luminii, puteți veni cu diferite tipuri de reparații. Este viitorul.

Când vor fi disponibile în mod obișnuit astfel de materiale?

Poate că peste zece ani vom avea acoperiri care vor fi reparate cu o singură lovitură după răzuire. Dacă vă zgâriați mașina, nu va trebui să mergeți la un atelier. Doar îl freci și se va remedia singur.

Materialele de auto-vindecare vor exista, dar este dificil de prezis când. În anii cincizeci ai secolului trecut, nimeni nu ar fi spus că astăzi vom avea smartphone-uri. Cuvântul nici măcar nu exista pe atunci. Nimeni nu avea idee cum ne vor schimba viața.

În plus față de nanomotor, ați construit și un nanoauto. Chiar a condus?

Nu a mers foarte drept, dar s-a mișcat autonom.

Ai făcut-o doar pentru distracție?

Am vrut să dovedim că putem avansa lucrurile prin rotație. De asemenea, motorul din mașină se rotește și te duce dintr-un loc în altul. Studenții mei au avut ideea să facă o nano-mașină. Așa că am făcut o mașină 4x4 și a funcționat.

Dacă l-am mări, ar arăta ca o mașină adevărată cu patru roți și caroserie?

Nu, nu cred. Chiar și în corpul vostru, există milioane de nanotransportatori în fiecare celulă care transportă materiale precum alimente. Dar nu arată deloc ca o mașină. Merg ca niște roboți mici, ca niște animale mici.

În cursul tău s-a spus că ai făcut prima moleculă la vârsta de douăzeci de ani. Ce moleculă era?

Pe atunci studiam la Universitatea din Groningen. În al treilea an, am lucrat la mici proiecte de cercetare. Trebuia să fac o moleculă cu totul nouă. Profesorul mi-a spus: "Este cu adevărat nou. Ați creat o moleculă pe care nimeni altcineva nu a creat-o înainte". Și a fost deloc inutil.

Dar am făcut o descoperire. Îmi amintesc încă cât de mândru și fericit eram. Când am ajuns acasă în weekend, m-am lăudat cu mama și tata. M-au întrebat imediat dacă molecula mea este bună pentru ceva. Nu, dar eram atât de mândru.

Puteți compara acel sentiment cu cel pe care l-ați avut când ați câștigat Premiul Nobel?

Ai câteva momente incitante în viață. Dar vei experimenta și multe momente frustrante. De aceea te simți minunat când faci o descoperire. Dar în știință, lucrurile merg adesea prost. Și uneori se duc rău de mult timp. Ne-a luat zece ani să construim un nanocar. Dar uneori descoperiți ceva și este cu adevărat vesel și minunat.

Nu este istovitor dacă nu reușești mult timp? Nu ai ars?

Nu ard niciodată pentru că primesc energie de la studenți. Dacă nu suporti incertitudinea și frustrarea, nu fi niciodată un om de știință. Trebuie să vă bucurați de pasiune, de procesul de descoperire și, de asemenea, de incertitudine.

Știința este uneori o luptă dură. Este ca și cum ai urca un vârf în Tatra înaltă. La jumătatea drumului îți vei da seama că trebuie să mai urci câteva sute de metri. Dar în vârful muntelui te simți minunat pentru că ai făcut-o.

Trebuie să lași loc pentru eșecuri în timp ce studiezi, vei învăța multe dintre ele. Dacă totul a decurs perfect la școală și vei întâmpina eșecul mai târziu în viață, vei fi dezgustat. Trebuie să fiți instruiți în modul de gestionare a eșecului și de a învăța din el.

Care este în prezent cea mai mare limitare în chimie?

Încercăm să dezvoltăm medicamente mai bune, să folosim nanotehnologiile pentru a produce materiale mai bune, dar una dintre cele mai mari limitări este, de exemplu, modul în care materialele sunt reciclate. Cum ne putem reutiliza materialele plastice? Înseamnă să vă întoarceți la ingredientele lor, să le curățați și să le folosiți din nou fără să ardeți și să eliminați materialele plastice.

Nu e ușor. Acest lucru se datorează faptului că materialele sunt adesea compuse din molecule diferite, așa că ar trebui să le separăm mai întâi. Reciclarea este foarte importantă pentru durabilitate. Folosim o groază de materiale și populația lumii va crește. Cum ne descurcăm cu asta? Nu putem arde totul și arunca totul, trebuie să învățăm să folosim lucrurile din nou.

Durabilitatea nu ar trebui să înceapă în procesul de producție?

Acesta este al doilea aspect important al modului de ajustare a proceselor noastre chimice, astfel încât să putem face lucrurile mai eficiente. Trebuie să folosim mai puțină energie, să generăm mai puține deșeuri, să fim mai eficienți și mai exacți. Pentru asta avem nevoie și de nanotehnologie.

Sunt multe provocări pe care trebuie să le întâmpinăm. Complexitatea este o astfel de provocare.

Ce vrei sa spui?

Imaginează-ți o celulă din corpul tău. Este atât de complex, plin de reacții chimice, mașini, comunicare. Este ca orașul Bratislava. Este chiar mai complicat decât Bratislava cu toate casele, oamenii și fabricile sale. Așadar, imaginați-vă complexitatea cu care trebuie să ne confruntăm la nano-scară. Nu avem nicio idee, trebuie să învățăm.

Vă așteptați în 2016 să câștigați Premiul Nobel pentru chimie?

A fost complet neașteptat. Eram în birou cu elevii mei. Declarația oficială este de obicei la ora 12 și trei sferturi, cu o oră mai devreme, iar secretarul Comisiei Nobel am fost chemat: „Veți primi Premiul Nobel”.

Am fost complet șocat. După patru minute, mi-a spus: „Dr. Fering, ești acolo? Suntem încă la telefon”. Nu știam ce să spun, dar am fost cu adevărat onorat. Pentru oamenii de știință, obținerea unui premiu Nobel este visul unui băiat sau fată.

Prețul ți-a schimbat viața?

Din primul moment. Apoi mergi la conferințe. Am fost adesea oaspete la televizor. Acum știu puțin ce înseamnă să fii o celebritate. Oamenii se întâlnesc cu mine pe stradă și vor să facă o poză cu mine. Sunt obișnuit cu asta.

De asemenea, merg mult la licee și la evenimente publice și vorbesc despre motivul pentru care știința și educația sunt importante. Este frumos și stimulant să ai aceste discuții cu elevii și profesorii. De asemenea, încerc să clarific publicului larg și politicienilor că investițiile în știință și educație sunt importante pentru viitorul nostru.

Tinerii sunt interesați de știință?

Cred ca da. Când merg la școală, primesc o mulțime de feedback pozitiv. Uneori copiii mă întreabă: „Ce ar trebui să fiu?” Nu există o singură regulă. Nu pot lua decizii pentru ei, dar le spun mereu să-și urmeze visele.

"

Ar trebui să-ți dezvolți talentul, chiar dacă este dificil. Te vei simți bine că ai făcut ceva grozav. Dacă nu o simți niciodată, nu poți fi pasionat de munca ta.

"

Fiecare copil este talentat. Unul are talent pentru jurnalism sau pentru a fi profesor sau pentru a lucra într-o companie. Ar trebui să-ți dezvolți talentul, chiar dacă este dificil. Te vei simți bine că ai făcut ceva grozav. Dacă nu o simți niciodată, nu poți fi pasionat de munca ta.

De asemenea, va studia limba slovacă la universitatea dvs.

Da. Este minunat să ai studenți din alte țări. Ei provin din țara dvs., Japonia, China, America și lucrează împreună într-o singură echipă sau la un institut. De asemenea, ei învață despre alte culturi unul de la celălalt. Pot face sport cu cineva din Italia și pot merge să bea ceva cu japonezii. Este uimitor și îmi pare rău că nu mai sunt student. Comunitatea de la universitate este grozavă și îmi place foarte mult.

De ce ai decis să te concentrezi pe chimie?

Eram un băiat tipic interesat de știință. De mic am vrut să descopăr. Am crescut la o fermă într-un sat foarte mic dintr-o zonă îndepărtată din nord-estul Olandei, lângă granița cu Germania. Am citit cărți despre descoperitori și aventurieri. M-am bucurat de matematică, biologie, chimie și fizică.

Dar cel mai important moment din decizia mea a venit în liceu. Din această perioadă, aproape toată lumea își amintește de profesorul care l-a stimulat și l-a captivat cu povești frumoase. Pentru mine a fost profesor de chimie și fizică. Ne-a încurajat, a experimentat cu noi. Ne-a provocat să învățăm și să descoperim. Cel mai bun lucru despre fizică și chimie este că puteți face diferite tipuri de experimente. De asemenea, am vrut să fac experimente la universitate, așa că am plecat într-o călătorie ca chimist.

Ai avut un om de știință la care să te uiți?

Nu din domeniul chimiei. În liceu, am citit cărți despre Leonardo da Vinci sau Nicolaus Copernic și alți cărturari din cele mai vechi timpuri. De asemenea, am privit în sus către Isaac Newton și Albert Einstein. Dar am citit și despre chimiști, precum Paracelsus.

Bernard Lucas Feringa (1951)

Chimistul olandez este specializat în nanotehnologii moleculare. Lucrează la Universitatea din Groningen. A crescut la o fermă dintr-un mic sat olandez.

În 2016 a câștigat Premiul Nobel pentru chimie pentru „proiectarea și sinteza mașinilor moleculare”. Feringa a construit primul nanomotor din lume. A împărțit premiul cu Sir J. Fraser Stoddart și Jean-Pierre Sauvage.

În 2019, rectorul Universității Comenius, Marek Števček, i-a înmânat Marea Medalie de Aur a Universității Charles. La cel de-al 71-lea Congres al chimiștilor slovaci și cehi de la Starý Smokovec, a primit și Medalia de Aur a Societății Chimice Slovace la SAS.

Puteți citi acest articol grație premiului ESET Science Award, un premiu al Fundației ESET care susține știința excepțională în Slovacia.