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弗雷泽·斯托达特 爵士
Sir Fraser Stoddart
出生 (1942-05-24) 1942年5月24日(82岁)
英国苏格兰爱丁堡
居住地 英国美国
国籍 英国
母校 爱丁堡大学 (理学士:1964年;哲学博士:1966年)
机构 皇后大学 (加拿大)(1967年-70年)
雪菲尔大学(1970年-90年)
伯明翰大学(1990年-97年)
加州大学洛杉矶分校(1998年-2008年)
西北大学(2008年-)
知名于 机械互锁分子构筑
研究领域 超分子化学
奖项

詹姆斯·弗雷泽·斯托达特 爵士 (Sir James Fraser Stoddart,1942年5月24日FRSFRSEFRSC苏格兰化学家,2016年凭借分子机器的设计与合成,与让-皮埃尔·索瓦日伯纳德·费林加一同获得诺贝尔化学奖[1][2][3][4][5]

主要研究领域

弗雷泽·斯托达特分子机器[2]

理察·费曼奈米科技预测

  • 你到底能制造出多小的机器?这是得过诺贝尔奖的费曼(Richard Feynman)在1984年的一个前瞻性的演讲中一开始所提出的问题,其实费曼很著名的事迹就是他在1950年代对奈米科技发展所做的预测。
  • 这个演讲的目的是在鼓舞在座的研究工作者,让他们对所相信的可能性去测试其极限。演讲最后,费曼望向台下的听众,淘气地说道:“…祝你们重新设计各种所熟悉的机器时会有一段快乐的时光,试试看你们是否能做到,给它25-30年,将会有一些实际的用途。到底可以有何用处,我也不知道。”

机械互锁的分子

  • 许多实验室在1950与1960年代纷纷发表了各式分子锁链的合成,然而他们复杂的合成方法仅能制造少量的产物,大大局限了应用方面的可能性。
  • 即便一直到1980年代早期,长期的挫折使得分子锁链的研究徒剩一片愁云惨雾。
  • 梦想中的机械式键结,则是利用“机械互锁”的方式达成,不牵扯到原子之间直接的作用。

弗雷泽·斯托达特 的 研究

  • 在1991年,他的研究团队建造了一个缺电子开环分子以及一个具有两个多电子位置的长棍,或可称为轮轴(如图1)。
  • 下一步,研究团队将开环的开口两端相接,使其成为完整的环状而能留在分子轮轴上。他们因此以高产率创造出了轮烷(rotaxane),一种环状并以机械的方式套接于轮轴上的分子
  • 到了1994年,他能完全掌控分子环的移动,因而摆脱了化学系统中掌控分子移动的随机性。

弗雷泽·斯托达特 的 一台电梯、一块肌肉与一个极小的电脑晶片

  • 自1994年以来,史托达特的研究团队已经使用多种轮烷来建造许多的分子机器,包括一台可将自己提高0.7 奈米的分子电梯(2004年,如图2)、一个能够折弯金箔片的人造分子肌肉(2005年)。

获得诺贝尔化学原因[1][2][3][4][5]

视频

科幻电影成真! 分子机器获诺贝尔肯定

参考资料