Нобелевские лауреаты: Рихард Зигмонди. Отец нанотехнологий

Кто создал первый работающий метод нанотехнологий и раскрыл секрет древних греков и как увольнение из крупной компании может обернуться выигрышем в деньгах, читайте в рубрике «Как получить Нобелевку».

Рихард Адольф Зигмонди (Жигмонди)

Родился: 1 апреля 1865 года, Вена, Австро-Венгрия

Умер: 23 сентября 1929 года, Гетинген, Германия

Нобелевская премия по химии 1925 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За установление гетерогенной природы коллоидных растворов и за разработанные в этой связи методы, имеющие фундаментальное значение в современной коллоидной химии» (for his demonstration of the heterogenous nature of colloid solutions and for the methods he used, which have since become fundamental in modern colloid chemistry).

Будущий нобелевский лауреат, который, сам того не зная, открыл эру нанотехнологий, родился в одном из самых красивых и благополучных городов Европы в очень благополучной семье врача-стоматолога Адольфа Зигмонди (впрочем, соотечественники-венгры произносили его фамилию иначе — Жигмонди) и его супруги, поэтессы Ирмы фон Закмари. Врач Зигмонди был еще и ученым, автором нескольких научных статей, придумал несколько хирургических стоматологических инструментов и сумел привить минимум двум из своих четырех детей любовь к науке. Старший брат Рихарда, Карл, стал известным математиком.

Правда, Рихард, начавший свое высшее образование в Венском университете, пошел не во врачи, а в химики: еще в юности он развлекался, обустроив дома химическую лабораторию, где сам проводил эксперименты по книжке для юных химиков. Так что, несмотря на медицинский факультет, где благодаря заслугам отца учиться было проще, Рихард Зигмонди стал изучать аналитическую химию и количественный анализ. Затем заинтересовался органикой и перешел сначала в Венский технический университет, а затем в Мюнхенский университет, где и сделал свою диссертацию в 1889 году.

Затем прошло восемь лет ассистентства в Берлине, в Вене и в Граце. В 1897 году он получил очень денежное предложение — работу в компании Schott Glass, в Йене. Уже получившего некоторую известность химика наняли для того, чтобы разработать технологию получения окрашенных стекол.

Знаменитые римские окрашенные стекла очень долгое время ставили в тупик мастеров, пытавшихся их воспроизвести. Взять, например, знаменитую чашу Ликурга, созданную в IV веке: пока этот сосуд освещен отраженным светом, он тускло-зеленый. Однако стоит попасть в него прямому лучу, просвечивающему чашу насквозь, он преображается и становится ярко-красным.

Майкл Фарадей в середине XIX века показал, что этот эффект вызван «взвешенными» в стекле частичками серебряно-золотого сплава, размеры которых сопоставимы с длиной волны. Как мы бы сейчас сказали, наночастицами.

Зигмонди взялся за получение подобных цветных стекол, не зная работ Фарадея. Тем не менее он добился нужного результата, получая тончайшую золотую суспензию, осаждая соли золота хлоридом двухвалентного олова при нагреве. В итоге он сделал стекла синего, фиолетового и красного цветов, получив частички даже мельче, чем у Фарадея. Возник вопрос, насколько малы эти частицы? Было ясно, что в обычный, даже очень мощный микроскоп их уже не видно. Чтобы ответить на этот вопрос, Зигмонди оставил производство и в 1900 году покинул компанию, оставшись при этом лектором в Йене.

Зигмонди взялся создать микроскоп, благо работал он в центре мировой оптики, и предприятие Карла Цейсса было под рукой. Наш герой совместно с цейссовским физиком Генри Зидентопфом воспользовался хорошо знакомым нам всем эффектом.

Взвешенную в воздухе пыль мы тоже обычно не видим глазом. Но достаточно пустить в темную комнату тонкий и направленный луч света, как мы увидим в нем пляшущие пылинки.

Примерно по такому принципу и работал ультрамикроскоп Зигмонди — Зидентопфа, в котором в итоге удалось увидеть частицы до 4 нанометров! Это был первый шаг к современным нанотехнологиям. При этом сначала в ультрамикроскоп наблюдались частицы в стекле, а чуть позже французы Жан-Батист Перрен и швед Теодор Сведберг уже изучали броуновское движение наночастиц в жидкости и наблюдали это движение в полном соответствии с предсказаниями Альберта Эйнштейна и Мариана Смолуховского, фактически впервые — при помощи изобретения Зигмонди — экспериментально подтвердив существование атомов.

Сам же Зигмонди продолжил изучать растворы наночастиц золота, а затем растворы белков, показав, что это уже коллоидные растворы, с дискретными частицами.

В 1926 году Нобелевский комитет дал всем троим «Нобеля»: Перрену — премию по физике, Зигмонди и Сведбергу — по химии (одному — 1925 года, другому — 1926-го). Естественно, в те времена не знали о будущем буме нанотехнологий и отметили другое. Представитель Шведской королевской академии сказал, что работа Зигмонди имеет огромное значение потому, что «все проявления органической жизни в конечном счете связаны с коллоидной средой протоплазмы». И был, разумеется, прав.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.