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让-皮埃尔·索瓦日 Jean-Pierre Sauvage | |
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出生 |
法国巴黎 | 1944年10月21日
国籍 | 法国 |
母校 |
斯特拉斯堡第一大学(1967) 斯特拉斯堡大學(1971) |
机构 |
牛津大學 斯特拉斯堡大學 |
知名于 | 分子機器 |
研究领域 | 化学 |
奖项 | 诺贝尔化学奖(2016年) |
让-皮埃尔·索瓦日(Jean-Pierre Sauvage,1944年10月21日-),法国化学家,斯特拉斯堡大学教授,主要从事超分子化学领域的研究,2016年诺贝尔化学奖得主[1][2][3][4][5]。
让-皮埃尔·索瓦日 的 分子機器[4]
- 瑞典皇家科學院(Kungliga Vetenskapsakademien)指出,3位2016年諾貝爾化學獎科學家研發出全世界最小的機器,也就是其運動可以控制的分子,這些「分子機器」一旦被施加能量,就可以執行特定的工作,例如分子電梯(如圖1)、分子肌肉、分子晶片、分子馬達(如圖2)、奈米車(如圖3)。
分子電梯、分子肌肉、分子馬達
- 製造分子機器的第一步,由让-皮埃尔·索瓦日在1983年邁出,他將兩個環狀分子連結在一起,形成鏈狀的「交環烷」(catenane)。分子中的原子通常會以共享電子的方式形成強大的共價鍵(covalent bonds),但是交環烷中的原子卻是以較自由的機械鍵(mechanical bond)連結。一部機器要能夠運作,前提就是其各個零件能夠做相對運動;交環烷完全符合這個基本要求。
- 分子機器的第二步要靠弗雷澤·斯托達特,他在1991年研發出「輪烷」(rotaxane),結合一個環狀分子與一個「分子輪軸」,並且讓環狀分子繞著輪軸運轉。後來他以輪烷為基礎,進而研發出可上升0.7奈米的「分子電梯」(molecular lift)、可彎折黃金薄片的「分子肌肉」(molecular muscle)與分子電腦晶片。
- 伯纳德·费林加則是第一位設計出「分子馬達」(molecular motor)的科學家。1999年,他成功讓一具分子轉子葉片(molecular rotor blade)持續以同一方向旋轉。後來他更利用分子馬達轉動1個長28微米、體積是其1萬倍的玻璃汽缸,並且開發出一部「奈米車」(nanocar)。
獲得諾貝爾化學原因[1][2][3][4][5]
- 2016年的諾貝爾化學獎頒給了让-皮埃尔·索瓦日(Jean-Pierre Sauvage),弗雷澤·斯托達特(Sir J. Fraser Stoddart),和 伯纳德·费林加(Bernard L. Feringa),以表彰他們開發出了比頭髮還要細上千倍的分子機器,這是關於他們如何將化學分子連結在一起並設計出各種機器,包括微型電梯,馬達,以及微型肌肉的故事。