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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) 斯特拉斯堡大学(1971) |
机构 |
牛津大学 斯特拉斯堡大学 |
知名于 | 分子机器 |
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 分子机器[4]
- 瑞典皇家科学院(Kungliga Vetenskapsakademien)指出,3位2016年诺贝尔化学奖科学家研发出全世界最小的机器,也就是其运动可以控制的分子,这些“分子机器”一旦被施加能量,就可以执行特定的工作,例如分子电梯(如图1)、分子肌肉、分子晶片、分子马达(如图2)、奈米车(如图3)。
分子电梯、分子肌肉、分子马达
- 制造分子机器的第一步,由让-皮埃尔·索瓦日在1983年迈出,他将两个环状分子连结在一起,形成链状的“交环烷”(catenane)。分子中的原子通常会以共享电子的方式形成强大的共价键(covalent bonds),但是交环烷中的原子却是以较自由的机械键(mechanical bond)连结。一部机器要能够运作,前提就是其各个零件能够做相对运动;交环烷完全符合这个基本要求。
- 分子机器的第二步要靠弗雷泽·斯托达特,他在1991年研发出“轮烷”(rotaxane),结合一个环状分子与一个“分子轮轴”,并且让环状分子绕著轮轴运转。后来他以轮烷为基础,进而研发出可上升0.7奈米的“分子电梯”(molecular lift)、可弯折黄金薄片的“分子肌肉”(molecular muscle)与分子电脑晶片。
- 伯纳德·费林加则是第一位设计出“分子马达”(molecular motor)的科学家。1999年,他成功让一具分子转子叶片(molecular rotor blade)持续以同一方向旋转。后来他更利用分子马达转动1个长28微米、体积是其1万倍的玻璃汽缸,并且开发出一部“奈米车”(nanocar)。
获得诺贝尔化学原因[1][2][3][4][5]
- 2016年的诺贝尔化学奖颁给了让-皮埃尔·索瓦日(Jean-Pierre Sauvage),弗雷泽·斯托达特(Sir J. Fraser Stoddart),和 伯纳德·费林加(Bernard L. Feringa),以表彰他们开发出了比头发还要细上千倍的分子机器,这是关于他们如何将化学分子连结在一起并设计出各种机器,包括微型电梯,马达,以及微型肌肉的故事。