کاربر:Hamidreza/صفحه تمرین: تفاوت میان نسخه‌ها

از ایران پدیا
پرش به ناوبری پرش به جستجو
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
 
(۲۲ نسخهٔ میانی ویرایش شده توسط ۲ کاربر نشان داده نشد)
خط ۱: خط ۱:
{{جعبه اطلاعات دانشمند
{{جعبه اطلاعات دانشمند
| نام                    = گرهارد ارتل
| نام                    = مونگی باوندی
| نام انگلیسی            = Gerhard Ertl
| نام انگلیسی            = Moungi G. Bawendi
| تصویر                  =گرهارد ارتل.jpg
| تصویر                  =مونگی باوندی.jpg
| توضیح تصویر            =
| توضیح تصویر            =
| نام اصلی              = گرهارد لودویگ ارتل
| نام اصلی              = مونگی گابریل باوندی
| زمینه فعالیت          = شیمی فیزیک، شیمی سطح و کاتالیز
| زمینه فعالیت          = شیمی فیزیک، شیمی مواد و نانوشیمی
| ملیت                  = آلمانی
| ملیت                  = آمریکایی، تونسی و فرانسوی
| تاریخ تولد            = ۱۰ اکتبر ۱۹۳۶
| تاریخ تولد            = ۱۹۶۱
| محل تولد              = باد کانشتات، اشتوتگارت، آلمان
| محل تولد              = پاریس، فرانسه
| والدین                =
| والدین                =
| تاریخ مرگ              =
| تاریخ مرگ              =
| محل مرگ                =
| محل مرگ                =
| علت مرگ                =
| علت مرگ                =
| محل زندگی              = برلین، آلمان
| محل زندگی              = کمبریج، ماساچوست، ایالات متحده
| مختصات محل زندگی      =
| مختصات محل زندگی      =
| مدفن                  =
| مدفن                  =
| در زمان حکومت          =
| در زمان حکومت          =
| اتفاقات مهم            = پایه‌گذاری روش‌های نوین مطالعهٔ واکنش‌های سطحی
| اتفاقات مهم            = توسعهٔ روش تولید کنترل‌شدهٔ نقاط کوانتومی
| نام دیگر              = گرهارد ارتل
| نام دیگر              = مونگی گ. باوندی
| لقب                    =
| لقب                    =
| بنیانگذار              =
| بنیانگذار              = از پیشگامان شیمی نقاط کوانتومی کلوئیدی
| پیشه                  = شیمی‌دان و استاد دانشگاه
| پیشه                  = شیمی‌دان و استاد دانشگاه
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۶۰
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۸۰
| سبک پژوهشی            = شیمی فیزیکی و شیمی سطح تجربی
| سبک پژوهشی            = نانومواد، طیف‌سنجی و شیمی کلوئیدی
| آثار مهم              = مطالعهٔ واکنش‌های هابر–بوش و اکسایش مونوکسید کربن
| آثار مهم              = سنتز نقاط کوانتومی با اندازه و سطح کنترل‌شده
| مقالات                =
| مقالات                =
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۷؛ جایزهٔ ژاپن؛ عضویت در آکادمی‌های علمی
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳
| علت شهرت              = مطالعات فرایندهای شیمیایی روی سطوح جامد
| علت شهرت              = کشف و سنتز نقاط کوانتومی
| تأثیرگذاشته بر        = کاتالیز صنعتی، کودهای مصنوعی، پالایش گازهای خروجی و پیل‌های سوختی
| تأثیرگذاشته بر        = نمایشگرها، LED، تصویربرداری زیستی و نانوفناوری
| تأثیرپذیرفته از        = هاینتس گریشر و سنت شیمی فیزیکی آلمان
| تأثیرپذیرفته از        = شیمی فیزیک، علم مواد و مکانیک کوانتومی
| وبگاه                  =
| وبگاه                  = https://web.mit.edu/chemistry/bawendi/
| تحصیلات                = دکترا در شیمی فیزیکی، دانشگاه فنی مونیخ
| تحصیلات                = دکترای شیمی، دانشگاه شیکاگو
| دانشگاه                = دانشگاه فنی مونیخ، دانشگاه فنی هانوفر و دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ
| دانشگاه                = مؤسسهٔ فناوری ماساچوست
| حوزه                  = واکنش‌های گاز–سطح و کاتالیز ناهمگن
| حوزه                  = نقاط کوانتومی و نانومواد نیمه‌رسانا
| همسر                  = باربارا ماشک
| همسر                  =
| فرزندان                = دو فرزند
| فرزندان                =
| گفتاورد                =
| گفتاورد                =
| امضا                  =
| امضا                  =
}}
}}


'''گرهارد ارتل''' ('''Gerhard Ertl'''؛ زادهٔ ۱۰ اکتبر ۱۹۳۶) شیمی‌دان و شیمی‌فیزیک‌دان آلمانی است. او در سال ۲۰۰۷ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌تنهایی دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای مطالعات فرایندهای شیمیایی روی سطوح جامد» اعلام شد.<ref name="نوبل-اطلاعات">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2007/ertl/facts/ Gerhard Ertl – Facts، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>
'''مونگی گابریل باوندی''' ('''Moungi G. Bawendi'''؛ زادهٔ ۱۹۶۱) شیمی‌دان آمریکایی با پیشینهٔ فرانسوی و تونسی و استاد مؤسسهٔ فناوری ماساچوست است. او از پیشگامان توسعهٔ روش‌های شیمیایی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازه و کیفیت کنترل‌شده به شمار می‌رود. باوندی در سال ۲۰۲۳، به‌طور مشترک با [[الکسی یکیموف]] و [[لوئیس بروس]]، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف و سنتز نقاط کوانتومی» اعلام شد.<ref name="نوبل-اطلاعات">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2023/bawendi/facts/ Moungi Bawendi – Facts، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>


پژوهش‌های ارتل به توضیح سازوکار واکنش‌هایی کمک کرد که در سطح فلزات و دیگر جامدات رخ می‌دهند. بسیاری از واکنش‌های صنعتی در تماس میان گاز و یک سطح جامد انجام می‌شوند و سرعت و مسیر آن‌ها به ساختار اتمی سطح وابسته است.
نقاط کوانتومی ذراتی نیمه‌رسانا در ابعاد نانومتری هستند. وقتی اندازهٔ یک ماده به چند نانومتر کاهش می‌یابد، رفتار الکترون‌های آن دیگر مانند مادهٔ معمولی نیست و قوانین مکانیک کوانتومی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. در نقاط کوانتومی، اندازهٔ ذره می‌تواند رنگ نور گسیل‌شده و دیگر ویژگی‌های نوری و الکترونیکی آن را تعیین کند. کار باوندی تولید این ذرات را از یک پدیدهٔ آزمایشگاهی دشوار به روشی قابل‌کنترل و قابل‌استفاده در فناوری تبدیل کرد.


ارتل روش‌هایی برای مشاهده و اندازه‌گیری این فرایندها در مقیاس اتمی توسعه داد و نشان داد که چگونه می‌توان حرکت مولکول‌ها، جذب آن‌ها روی سطح و تبدیل‌شدنشان به محصولات تازه را بررسی کرد.
== زندگی و تحصیلات ==


کار او در حوزه‌هایی مانند تولید کودهای مصنوعی، کاتالیز خودرو، پیل‌های سوختی، زنگ‌زدگی آهن، صنعت نیمه‌رساناها و بررسی نابودی لایهٔ اوزون اهمیت پیدا کرد. به همین دلیل، شیمی سطح امروزی تا اندازهٔ زیادی بر روش‌شناسی تجربی‌ای استوار است که ارتل در طول چند دهه توسعه داد.<ref name="نوبل-بیانیه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2007/press-release/ The 2007 Nobel Prize in Chemistry، بیانیهٔ آکادمی سلطنتی علوم سوئد]</ref>
مونگی باوندی در پاریس متولد شد. مادرش فرانسوی و پدرش تونسی بود. خانوادهٔ او در دوران کودکی‌اش به ایالات متحده مهاجرت کردند و در وست لافایت ایندیانا ساکن شدند؛ پدرش در دانشگاه پردو استاد ریاضیات بود.<ref name="ام‌آی‌تی">[https://news.mit.edu/2023/mit-chemist-moungi-bawendi-shares-nobel-prize-chemistry-1004 MIT Professor Moungi Bawendi shares Nobel Prize in Chemistry، مؤسسهٔ فناوری ماساچوست، ۴ اکتبر ۲۰۲۳]</ref>


== زندگی و تحصیلات ==
باوندی در سال ۱۹۸۲ مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه هاروارد دریافت کرد. او برای دورهٔ دکترا به دانشگاه شیکاگو رفت و در سال ۱۹۸۸ دکترای شیمی گرفت. پس از آن، دورهٔ پژوهش پسادکترا را در آزمایشگاه‌های بل گذراند و در سال ۱۹۹۰ به هیئت علمی مؤسسهٔ فناوری ماساچوست پیوست. او بعدها به مقام استاد شیمی رسید و کرسی استاد لستر ولف شیمی را در MIT بر عهده گرفت.<ref name="ام‌آی‌تی" />
 
== ماهیت نقاط کوانتومی ==


گرهارد لودویگ ارتل در باد کانشتات، بخشی از شهر اشتوتگارت در جنوب‌غربی آلمان، به دنیا آمد. خانوادهٔ او در سال‌های کودکی به روستای نزدیک اشمیدن نقل مکان کردند. ارتل در سال ۱۹۵۵ تحصیل در دانشگاه فنی اشتوتگارت را آغاز کرد و در دورهٔ دانشجویی مدتی نیز در دانشگاه‌های پاریس و مونیخ به تحصیل پرداخت. او در سال ۱۹۶۱ مدرک خود را دریافت کرد.<ref name="زندگی‌نامه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2007/ertl/biographical/ Gerhard Ertl – Biographical، بنیاد نوبل]</ref>
نقاط کوانتومی بلورهای بسیار کوچکی از مواد نیمه‌رسانا هستند که قطر آن‌ها معمولاً چند نانومتر است. یک نانومتر یک میلیاردم متر است؛ بنابراین یک نقطهٔ کوانتومی بسیار کوچک‌تر از سلول انسان و تقریباً در مقیاس چند ده یا چند صد اتم قرار دارد.


او ابتدا به فیزیک علاقه داشت، اما در جریان کار پایان‌نامهٔ دانشگاهی خود به شیمی بازگشت و شیمی فیزیکی را به‌عنوان حوزهٔ اصلی برگزید.
در یک مادهٔ بزرگ، الکترون‌ها فضای بیشتری برای حرکت دارند. اما در ذره‌ای بسیار کوچک، حرکت الکترون‌ها محدود می‌شود. این محدودیت باعث می‌شود انرژی‌های مجاز الکترون تغییر کند. در نتیجه، رنگ نوری که نقطهٔ کوانتومی جذب یا منتشر می‌کند به اندازهٔ آن وابسته می‌شود. نقاط کوچک‌تر معمولاً نورهایی با انرژی بیشتر و رنگی نزدیک‌تر به آبی تولید می‌کنند و نقاط بزرگ‌تر می‌توانند نور قرمزتر گسیل کنند.<ref name="نوبل-بیانیه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2023/press-release/ The Nobel Prize in Chemistry 2023، بیانیهٔ آکادمی سلطنتی علوم سوئد]</ref>


استاد راهنمایش، هاینتس گریشر، از دانشمندان برجستهٔ الکتروشیمی بود. گریشر به ارتل پیشنهاد کرد به جای مطالعهٔ سطح جامد–مایع، حوزهٔ کم‌ترشناخته‌شدهٔ سطح جامد–گاز را بررسی کند. این پیشنهاد مسیر علمی ارتل را تغییر داد و او را به یکی از پیشگامان علم سطح رساند.<ref name="زندگی‌نامه" />
این ویژگی به پژوهشگران امکان می‌دهد با تغییر اندازهٔ ذرات، رنگ و رفتار نوری آن‌ها را تنظیم کنند. در واقع، رنگ در این مواد تنها به نوع عنصر سازنده وابسته نیست، بلکه اندازهٔ بلور نیز نقش تعیین‌کننده دارد.


ارتل برای پژوهش دکترا به ساخت دستگاه‌هایی روی آورد که بتوانند سطح بلورهای جامد را در خلأ بسیار زیاد پاک و کنترل کنند. او در سال ۱۹۶۵ دکترای شیمی فیزیکی خود را از دانشگاه فنی مونیخ دریافت کرد.
== پیشینهٔ کشف اثرهای کوانتومی ==


ارتل در جریان همین دوره با باربارا ماشک آشنا شد؛ آن دو ازدواج کردند و صاحب دو فرزند شدند.<ref name="زندگی‌نامه" />
پیش از پژوهش‌های باوندی، الکسی یکیموف در اوایل دههٔ ۱۹۸۰ اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را در شیشه‌های رنگی مشاهده کرده بود. او نشان داد که نانوذرات کلرید مس درون شیشه می‌توانند رنگ شیشه را تغییر دهند و اندازهٔ ذرات با این تغییر ارتباط دارد.


== شکل‌گیری علم سطح ==
چند سال بعد، لوئیس بروس همین پدیده را در نانوذرات شناور در یک مایع بررسی کرد. بروس نشان داد که ذرات آزاد در محلول نیز ویژگی‌های نوری وابسته به اندازه دارند. این دو پژوهش، مبنای فیزیکی نقاط کوانتومی را روشن کردند، اما روش‌های اولیه امکان تولید ذراتی یکنواخت و مناسب برای کاربردهای عملی را به‌خوبی فراهم نمی‌کردند.<ref name="نوبل-بیانیه" />


مطالعهٔ واکنش‌های سطحی دشوار است، زیرا سطح جامد در تماس با هوا به‌سرعت با مولکول‌های گاز و ناخالصی‌ها پوشیده می‌شود. برای آن‌که رفتار واقعی سطح بررسی شود، پژوهشگر باید آن را در شرایط خلأ فوق‌بالا نگه دارد و بتواند ترکیب، ساختار و دمای آن را با دقت کنترل کند. ارتل در دههٔ ۱۹۶۰ از فناوری‌های خلأیی استفاده کرد که در صنعت نیمه‌رساناها در حال توسعه بود.
== روش سنتز باوندی ==


او مجموعه‌ای از روش‌های تجربی را کنار هم قرار داد. این روش‌ها شامل خلأ فوق‌بالا، پراش الکترون‌های کم‌انرژی برای تعیین آرایش اتم‌های سطح، طیف‌سنجی و اندازه‌گیری سرعت واکنش بود. مزیت کار ارتل تنها در استفاده از یک ابزار خاص نبود؛ او نشان داد که چگونه نتایج روش‌های مختلف را می‌توان ترکیب کرد تا تصویر کاملی از یک واکنش سطحی به دست آید.<ref name="نوبل-بیانیه" />
در سال ۱۹۹۳، باوندی و دانشجویانش روشی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازهٔ دقیق‌تر و سطحی صاف‌تر ارائه کردند. آنان مواد اولیه را در شرایطی کنترل‌شده، از جمله دما و زمان واکنش مشخص، وارد فرایند تبلور کردند. با تغییر شرایط واکنش، اندازهٔ نانوکریستال‌ها قابل تنظیم شد.


ارتل ابتدا بر برهم‌کنش اکسیژن با سطوح بلورهای مس و سپس بر واکنش اکسیژن و مونوکسید کربن با سطوح پالادیم تمرکز کرد. این مطالعات نشان دادند که واکنش شیمیایی در سطح فلز مرحله‌های گوناگونی دارد. مولکول‌ها ممکن است ابتدا روی سطح جذب شوند، پیوندهایشان تغییر کند، در امتداد سطح حرکت کنند و سپس به شکل محصول تازه از سطح جدا شوند.
یکی از دشواری‌های اصلی آن بود که ذرات در فرایند رشد تمایل داشتند اندازه‌های متفاوتی پیدا کنند یا سطحی پر از نقص داشته باشند. نقاط کوانتومی ناهم‌اندازه، رنگ‌های گوناگون و رفتارهای غیرقابل‌پیش‌بینی ایجاد می‌کردند. باوندی توانست فرایند رشد را چنان کنترل کند که ذرات تقریباً هم‌اندازه و دارای کیفیت بلوری بالاتر تولید شوند.


== فرایند هابر–بوش ==
اهمیت این روش فقط در ساخت ذرات کوچک نبود. کیفیت سطح نیز اهمیت داشت، زیرا نقص‌های سطحی می‌توانند انرژی را هدر دهند و باعث شوند ذره نور ضعیف‌تری منتشر کند. کنترل اندازه و سطح، نقاط کوانتومی را برای مطالعهٔ بنیادی و کاربردهای فناوری مناسب‌تر کرد.<ref name="نوبل-اطلاعات" />


یکی از مهم‌ترین موضوعات پژوهشی ارتل، سازوکار کاتالیزی فرایند هابر–بوش بود. در این فرایند، نیتروژن موجود در هوا با هیدروژن واکنش می‌دهد و آمونیاک تولید می‌کند. آمونیاک مادهٔ اولیهٔ اصلی بسیاری از کودهای نیتروژنه است و تولید آن نقش مهمی در کشاورزی مدرن دارد.
== کاربردهای فناوری ==


واکنش نیتروژن و هیدروژن در شرایط معمول به‌آسانی انجام نمی‌شود. سطح آهن به‌عنوان کاتالیزور، مولکول‌های نیتروژن و هیدروژن را جذب می‌کند و شکستن پیوندهای آن‌ها و تشکیل آمونیاک را آسان‌تر می‌سازد. ارتل با مطالعهٔ مرحله‌های واکنش روی سطح آهن، به توضیح علمی فرایندی کمک کرد که از نظر اقتصادی و غذایی اهمیت جهانی دارد.<ref name="نوبل-اطلاعات" />
یکی از شناخته‌شده‌ترین کاربردهای نقاط کوانتومی در نمایشگرهای تلویزیون و رایانه است. در نمایشگرهای QLED، نقاط کوانتومی برای تولید رنگ‌های خالص‌تر و گسترهٔ رنگی وسیع‌تر به کار می‌روند. این ذرات همچنین می‌توانند کیفیت نور لامپ‌های LED را بهبود دهند و به تنظیم رنگ و شدت نور کمک کنند.


این کار نمونه‌ای از پیوند میان پژوهش بنیادی و صنعت است. شناخت رفتار مولکول‌ها روی سطح کاتالیزور به مهندسان امکان می‌دهد مواد کاتالیزی بهتر طراحی کنند، دما و فشار فرایند را بهینه سازند و مصرف انرژی و تولید مواد جانبی را کاهش دهند.
پژوهش‌های مربوط به نقاط کوانتومی در سلول‌های خورشیدی، حسگرها، قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر و فناوری‌های کوانتومی نیز ادامه دارد. اندازهٔ کوچک و قابلیت تنظیم نوری این مواد به پژوهشگران اجازه می‌دهد آن‌ها را برای کاربردهای گوناگون طراحی کنند. با این حال، استفادهٔ صنعتی از هر نوع نقطهٔ کوانتومی به پایداری، هزینه، سمیت عناصر و امکان تولید در مقیاس بزرگ وابسته است.


== اکسایش مونوکسید کربن و کاربردهای صنعتی ==
== کاربردهای زیستی و پزشکی ==


ارتل همچنین اکسایش مونوکسید کربن روی سطح پلاتین را بررسی کرد. این واکنش در کاتالیزورهای خودرو اهمیت دارد، زیرا مونوکسید کربن سمی را به دی‌اکسید کربن تبدیل می‌کند. پژوهش دربارهٔ این واکنش نشان داد که حتی در یک سطح ظاهراً یکنواخت، واکنش می‌تواند الگوهای زمانی و مکانی پیچیده ایجاد کند.
نقاط کوانتومی می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای نوری برای مشاهدهٔ مولکول‌ها و سلول‌ها استفاده شوند. پژوهشگر با اتصال آن‌ها به مولکول‌های زیستی، مانند پادتن‌ها، می‌تواند جایگاه پروتئین‌ها یا ساختارهای خاص را در سلول بررسی کند. این ذرات در تصویربرداری زیستی، تشخیص آزمایشگاهی و مطالعهٔ فرایندهای سلولی کاربرد پژوهشی دارند.


نتایج چنین مطالعاتی برای طراحی مبدل‌های کاتالیستی و کنترل آلودگی هوا اهمیت دارد. شیمی سطح همچنین برای درک عملکرد پیل‌های سوختی مهم است؛ در این سامانه‌ها واکنش‌های الکتروشیمیایی روی سطوح الکترودها انجام می‌شوند. صنعت نیمه‌رسانا نیز برای ساخت لایه‌های بسیار نازک و پاک به کنترل واکنش‌های سطحی نیاز دارد.<ref name="نوبل-بیانیه" />
یکی از ویژگی‌های مهم نقاط کوانتومی، امکان انتشار نور شدید و قابل‌تنظیم است. این ویژگی می‌تواند به مشاهدهٔ بافت‌ها و سلول‌ها کمک کند. آکادمی نوبل اشاره کرده است که این مواد در آینده و در برخی کاربردهای موجود می‌توانند برای نقشه‌برداری از بافت‌های زیستی و کمک به جراحان هنگام برداشتن بافت توموری به کار روند.<ref name="نوبل-بیانیه" />


== فعالیت دانشگاهی و پژوهشی ==
در کاربرد پزشکی، مسائل ایمنی و سمیت باید با دقت بررسی شوند. برخی نقاط کوانتومی از عناصر سنگین ساخته می‌شوند و استفاده از آن‌ها در بدن نیازمند پوشش‌دهی، کنترل زیست‌سازگاری و ارزیابی دقیق مسیر دفع است. به همین دلیل، همهٔ کاربردهای آزمایشگاهی این مواد به‌طور مستقیم به درمان بالینی تبدیل نمی‌شوند.


ارتل پس از دریافت مدرک دکترا به پژوهش در دانشگاه فنی مونیخ ادامه داد و در سال ۱۹۶۷ درجهٔ استادیاری علمی یا هابیلیتاسیون خود را دریافت کرد. او سپس استاد شیمی فیزیکی در دانشگاه فنی هانوفر شد. در سال ۱۹۷۳ به دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ رفت و در آن‌جا به‌عنوان جانشین گئورگ میشائل شْواب، از چهره‌های مهم کاتالیز، فعالیت کرد.<ref name="زندگی‌نامه" />
== همکاری علمی و فعالیت دانشگاهی ==


در سال ۱۹۸۶، ارتل به مؤسسهٔ فریتس هابرِ انجمن ماکس پلانک در برلین پیوست و مدیریت بخش شیمی فیزیکی را بر عهده گرفت. این مؤسسه به نام شیمی‌دان آلمانی فریتس هابر نام‌گذاری شده است. ارتل در برلین پژوهش‌های خود را به موضوع‌هایی مانند دینامیک غیرخطی، الگوهای زمانی و مکانی روی سطوح، میکروسکوپ تونلی روبشی، فرایندهای سریع سطحی با لیزر و الکتروشیمی در مقیاس اتمی گسترش داد.
باوندی در MIT یک گروه پژوهشی ایجاد کرد که روی شیمی نقاط کوانتومی، ساختار نانوکریستال‌ها، برهم‌کنش نور و ماده و کاربردهای زیستی نانومواد کار می‌کند. پژوهش‌های او در پیوند میان شیمی کلوئیدی، فیزیک مادهٔ چگال، علم مواد و زیست‌شناسی قرار دارد.


او در اکتبر ۲۰۰۴ رسماً بازنشسته شد، اما همچنان به نوشتن، سخنرانی و فعالیت علمی ادامه داد. ارتل در کنار پژوهش تجربی، در آموزش نسل‌های تازهٔ دانشمندان شیمی سطح نیز نقش داشت و گروه پژوهشی او به یکی از مراکز اثرگذار این حوزه تبدیل شد.<ref name="زندگی‌نامه" />
او همچنین در تربیت نسل‌های تازه‌ای از پژوهشگران نانوفناوری نقش داشته است. روش‌های آزمایشگاهی توسعه‌یافته در گروه او به ابزارهایی برای مطالعهٔ دقیق اندازه، شکل، سطح و خواص نوری نانوذرات تبدیل شده‌اند. اهمیت این روش‌ها در آن است که نانومواد برای استفادهٔ واقعی باید نه‌تنها ساخته شوند، بلکه با کیفیت یکنواخت و ویژگی‌های قابل‌پیش‌بینی تولید شوند.


== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۷ ==
== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳ ==


آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۱۰ اکتبر ۲۰۰۷، هم‌زمان با هفتادویکمین سالروز تولد ارتل، اعلام کرد که جایزهٔ نوبل شیمی آن سال به‌طور کامل به او تعلق می‌گیرد. انگیزهٔ جایزه، مطالعات او دربارهٔ فرایندهای شیمیایی روی سطوح جامد بود.<ref name="نوبل-بیانیه" />
آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۴ اکتبر ۲۰۲۳ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به مونگی باوندی، لوئیس بروس و الکسی یکیموف اعطا کرد. جایزه به‌خاطر کشف و سنتز نقاط کوانتومی بود. مبلغ ۱۱ میلیون کرون سوئد میان سه برنده تقسیم شد.<ref name="نوبل-بیانیه" />


ارتل سخنرانی نوبل خود را در ۸ دسامبر ۲۰۰۷ در دانشگاه استکهلم با عنوان «واکنش‌ها روی سطوح: از اتم‌ها تا پیچیدگی» ارائه کرد. او در این سخنرانی مسیر پژوهش‌های شیمی سطح را از رفتار اتم‌ها و مولکول‌های منفرد تا شکل‌گیری الگوهای پیچیده در سامانه‌های واکنشی شرح داد.<ref name="سخنرانی-نوبل">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2007/ertl/lecture/ Gerhard Ertl – Nobel Lecture، بنیاد نوبل]</ref>
کمیتهٔ نوبل اعلام کرد که نقاط کوانتومی نشان می‌دهند ویژگی‌های ماده در مقیاس نانو چگونه می‌تواند به‌وسیلهٔ اندازه تغییر کند. کار یکیموف و بروس مبنای کشف و اثبات اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را فراهم کرد و باوندی در سال ۱۹۹۳ روش شیمیایی تولید ذرات تقریباً کامل و یکنواخت را توسعه داد.


جایزهٔ نوبل، شیمی سطح را از حوزه‌ای تخصصی به یکی از شاخه‌های مرکزی شیمی فیزیکی و کاتالیز تبدیل کرد. روش‌هایی که ارتل توسعه داد، همچنان در پژوهش‌های دانشگاهی و طراحی فرایندهای صنعتی به کار می‌روند.
این جایزه اهمیت هم‌زمان فیزیک، شیمی و علم مواد را در شکل‌گیری نانوفناوری نشان داد. نقاط کوانتومی امروزه در نمایشگرها، لامپ‌های LED و تصویربرداری زیستی استفاده می‌شوند و امکان کاربردهای تازه در حسگرها، سلول‌های خورشیدی و ارتباطات کوانتومی را نیز ایجاد کرده‌اند.


== حمایت از مقاومت ایران ==
== حمایت از مقاومت ایران ==


[[شورای ملی مقاومت ایران|'''شورای ملی مقاومت ایران''']] در مارس ۲۰۲۳ گزارش کرد که گروهی از '''برندگان جایزهٔ نوبل''' در نامه‌ای مشترک، حمایت خود را از خیزش مردم ایران و خواست آنان برای آزادی و دموکراسی اعلام کرده‌اند. نام گرهارد ارتل، با عنوان برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۷، در فهرست امضاکنندگان منتشرشده در آن گزارش آمده است. گزارش شورا همچنین از حمایت امضاکنندگان از [[طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی]] و درخواست اقدام‌های بین‌المللی علیه سرکوب در ایران سخن می‌گوید.<ref name="شورا-۲۰۲۳">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-resistance/nobel-laureates-support-irans-uprising-in-joint-letter/ Fifty-one Nobel Laureates Support Iran’s Uprising in Joint Letter، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۲ مارس ۲۰۲۳]</ref>
نام مونگی باوندی در فهرست امضاکنندگان «[[بیانیه مشترک ۵۷ برنده جایزه نوبل|'''بیانیهٔ مشترک ۵۷ برندهٔ نوبل در حمایت از نقشهٔ راه دموکراتیک برای ایران''']]» آمده است. [[شورای ملی مقاومت ایران]] این بیانیه را در مارس ۲۰۲۶ منتشر کرده و باوندی را با عنوان «برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳، آمریکا-تونس-فرانسه» معرفی کرده است.<ref name="شورا-۲۰۲۶">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-resistance/joint-statement-by-57-nobel-laureates-endorses-democratic-roadmap-for-iran/ Joint Statement by 57 Nobel Laureates Endorses Democratic Roadmap for Iran، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۲ مارس ۲۰۲۶]</ref>


همچنین، نام ارتل در گزارش دیگری از شورای ملی مقاومت دربارهٔ بیانیهٔ ۵۶ برندهٔ نوبل در حمایت از «[[گردهمایی جهانی ایران آزاد ۱۴۰۰|گردهمایی جهانی ایران آزاد ۲۰۲۲]]» درج شده است. در آن گزارش، امضاکنندگان از نقشهٔ راه شورای ملی مقاومت برای ایرانی آزاد، دموکراتیک و غیراتمی حمایت کرده‌اند.<ref name="شورا-۲۰۲۲">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-protests/joint-statement-of-56-nobel-laureates-in-support-of-free-iran-summit-2022/ Joint Statement of 56 Nobel Laureates in Support of Free Iran Summit 2022، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۹ اوت ۲۰۲۲]</ref>
بر اساس متن گزارش‌شده، امضاکنندگان از مبارزهٔ مردم ایران برای آزادی، حاکمیت قانون و کرامت انسانی حمایت کرده و جمهوری دموکراتیک، انتخابات آزاد، جدایی دین از دولت، برابری جنسیتی و قومی، اقتصاد بازار، سیاست خارجی صلح‌آمیز و ایران غیراتمی را به‌عنوان اصول نقشهٔ راه مورد حمایت خود معرفی کرده‌اند.


== منابع ==
== منابع ==
<references />
<references />

نسخهٔ کنونی تا ‏۱۱ نوامبر ۲۰۲۶، ساعت ۱۰:۲۱

مونگی باوندی
متولد۱۹۶۱
محل زندگیکمبریج، ماساچوست، ایالات متحده
ملیتآمریکایی، تونسی و فرانسوی
جوایزجایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳

مونگی گابریل باوندی (Moungi G. Bawendi؛ زادهٔ ۱۹۶۱) شیمی‌دان آمریکایی با پیشینهٔ فرانسوی و تونسی و استاد مؤسسهٔ فناوری ماساچوست است. او از پیشگامان توسعهٔ روش‌های شیمیایی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازه و کیفیت کنترل‌شده به شمار می‌رود. باوندی در سال ۲۰۲۳، به‌طور مشترک با الکسی یکیموف و لوئیس بروس، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف و سنتز نقاط کوانتومی» اعلام شد.[۱]

نقاط کوانتومی ذراتی نیمه‌رسانا در ابعاد نانومتری هستند. وقتی اندازهٔ یک ماده به چند نانومتر کاهش می‌یابد، رفتار الکترون‌های آن دیگر مانند مادهٔ معمولی نیست و قوانین مکانیک کوانتومی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. در نقاط کوانتومی، اندازهٔ ذره می‌تواند رنگ نور گسیل‌شده و دیگر ویژگی‌های نوری و الکترونیکی آن را تعیین کند. کار باوندی تولید این ذرات را از یک پدیدهٔ آزمایشگاهی دشوار به روشی قابل‌کنترل و قابل‌استفاده در فناوری تبدیل کرد.

زندگی و تحصیلات

مونگی باوندی در پاریس متولد شد. مادرش فرانسوی و پدرش تونسی بود. خانوادهٔ او در دوران کودکی‌اش به ایالات متحده مهاجرت کردند و در وست لافایت ایندیانا ساکن شدند؛ پدرش در دانشگاه پردو استاد ریاضیات بود.[۲]

باوندی در سال ۱۹۸۲ مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه هاروارد دریافت کرد. او برای دورهٔ دکترا به دانشگاه شیکاگو رفت و در سال ۱۹۸۸ دکترای شیمی گرفت. پس از آن، دورهٔ پژوهش پسادکترا را در آزمایشگاه‌های بل گذراند و در سال ۱۹۹۰ به هیئت علمی مؤسسهٔ فناوری ماساچوست پیوست. او بعدها به مقام استاد شیمی رسید و کرسی استاد لستر ولف شیمی را در MIT بر عهده گرفت.[۲]

ماهیت نقاط کوانتومی

نقاط کوانتومی بلورهای بسیار کوچکی از مواد نیمه‌رسانا هستند که قطر آن‌ها معمولاً چند نانومتر است. یک نانومتر یک میلیاردم متر است؛ بنابراین یک نقطهٔ کوانتومی بسیار کوچک‌تر از سلول انسان و تقریباً در مقیاس چند ده یا چند صد اتم قرار دارد.

در یک مادهٔ بزرگ، الکترون‌ها فضای بیشتری برای حرکت دارند. اما در ذره‌ای بسیار کوچک، حرکت الکترون‌ها محدود می‌شود. این محدودیت باعث می‌شود انرژی‌های مجاز الکترون تغییر کند. در نتیجه، رنگ نوری که نقطهٔ کوانتومی جذب یا منتشر می‌کند به اندازهٔ آن وابسته می‌شود. نقاط کوچک‌تر معمولاً نورهایی با انرژی بیشتر و رنگی نزدیک‌تر به آبی تولید می‌کنند و نقاط بزرگ‌تر می‌توانند نور قرمزتر گسیل کنند.[۳]

این ویژگی به پژوهشگران امکان می‌دهد با تغییر اندازهٔ ذرات، رنگ و رفتار نوری آن‌ها را تنظیم کنند. در واقع، رنگ در این مواد تنها به نوع عنصر سازنده وابسته نیست، بلکه اندازهٔ بلور نیز نقش تعیین‌کننده دارد.

پیشینهٔ کشف اثرهای کوانتومی

پیش از پژوهش‌های باوندی، الکسی یکیموف در اوایل دههٔ ۱۹۸۰ اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را در شیشه‌های رنگی مشاهده کرده بود. او نشان داد که نانوذرات کلرید مس درون شیشه می‌توانند رنگ شیشه را تغییر دهند و اندازهٔ ذرات با این تغییر ارتباط دارد.

چند سال بعد، لوئیس بروس همین پدیده را در نانوذرات شناور در یک مایع بررسی کرد. بروس نشان داد که ذرات آزاد در محلول نیز ویژگی‌های نوری وابسته به اندازه دارند. این دو پژوهش، مبنای فیزیکی نقاط کوانتومی را روشن کردند، اما روش‌های اولیه امکان تولید ذراتی یکنواخت و مناسب برای کاربردهای عملی را به‌خوبی فراهم نمی‌کردند.[۳]

روش سنتز باوندی

در سال ۱۹۹۳، باوندی و دانشجویانش روشی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازهٔ دقیق‌تر و سطحی صاف‌تر ارائه کردند. آنان مواد اولیه را در شرایطی کنترل‌شده، از جمله دما و زمان واکنش مشخص، وارد فرایند تبلور کردند. با تغییر شرایط واکنش، اندازهٔ نانوکریستال‌ها قابل تنظیم شد.

یکی از دشواری‌های اصلی آن بود که ذرات در فرایند رشد تمایل داشتند اندازه‌های متفاوتی پیدا کنند یا سطحی پر از نقص داشته باشند. نقاط کوانتومی ناهم‌اندازه، رنگ‌های گوناگون و رفتارهای غیرقابل‌پیش‌بینی ایجاد می‌کردند. باوندی توانست فرایند رشد را چنان کنترل کند که ذرات تقریباً هم‌اندازه و دارای کیفیت بلوری بالاتر تولید شوند.

اهمیت این روش فقط در ساخت ذرات کوچک نبود. کیفیت سطح نیز اهمیت داشت، زیرا نقص‌های سطحی می‌توانند انرژی را هدر دهند و باعث شوند ذره نور ضعیف‌تری منتشر کند. کنترل اندازه و سطح، نقاط کوانتومی را برای مطالعهٔ بنیادی و کاربردهای فناوری مناسب‌تر کرد.[۱]

کاربردهای فناوری

یکی از شناخته‌شده‌ترین کاربردهای نقاط کوانتومی در نمایشگرهای تلویزیون و رایانه است. در نمایشگرهای QLED، نقاط کوانتومی برای تولید رنگ‌های خالص‌تر و گسترهٔ رنگی وسیع‌تر به کار می‌روند. این ذرات همچنین می‌توانند کیفیت نور لامپ‌های LED را بهبود دهند و به تنظیم رنگ و شدت نور کمک کنند.

پژوهش‌های مربوط به نقاط کوانتومی در سلول‌های خورشیدی، حسگرها، قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر و فناوری‌های کوانتومی نیز ادامه دارد. اندازهٔ کوچک و قابلیت تنظیم نوری این مواد به پژوهشگران اجازه می‌دهد آن‌ها را برای کاربردهای گوناگون طراحی کنند. با این حال، استفادهٔ صنعتی از هر نوع نقطهٔ کوانتومی به پایداری، هزینه، سمیت عناصر و امکان تولید در مقیاس بزرگ وابسته است.

کاربردهای زیستی و پزشکی

نقاط کوانتومی می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای نوری برای مشاهدهٔ مولکول‌ها و سلول‌ها استفاده شوند. پژوهشگر با اتصال آن‌ها به مولکول‌های زیستی، مانند پادتن‌ها، می‌تواند جایگاه پروتئین‌ها یا ساختارهای خاص را در سلول بررسی کند. این ذرات در تصویربرداری زیستی، تشخیص آزمایشگاهی و مطالعهٔ فرایندهای سلولی کاربرد پژوهشی دارند.

یکی از ویژگی‌های مهم نقاط کوانتومی، امکان انتشار نور شدید و قابل‌تنظیم است. این ویژگی می‌تواند به مشاهدهٔ بافت‌ها و سلول‌ها کمک کند. آکادمی نوبل اشاره کرده است که این مواد در آینده و در برخی کاربردهای موجود می‌توانند برای نقشه‌برداری از بافت‌های زیستی و کمک به جراحان هنگام برداشتن بافت توموری به کار روند.[۳]

در کاربرد پزشکی، مسائل ایمنی و سمیت باید با دقت بررسی شوند. برخی نقاط کوانتومی از عناصر سنگین ساخته می‌شوند و استفاده از آن‌ها در بدن نیازمند پوشش‌دهی، کنترل زیست‌سازگاری و ارزیابی دقیق مسیر دفع است. به همین دلیل، همهٔ کاربردهای آزمایشگاهی این مواد به‌طور مستقیم به درمان بالینی تبدیل نمی‌شوند.

همکاری علمی و فعالیت دانشگاهی

باوندی در MIT یک گروه پژوهشی ایجاد کرد که روی شیمی نقاط کوانتومی، ساختار نانوکریستال‌ها، برهم‌کنش نور و ماده و کاربردهای زیستی نانومواد کار می‌کند. پژوهش‌های او در پیوند میان شیمی کلوئیدی، فیزیک مادهٔ چگال، علم مواد و زیست‌شناسی قرار دارد.

او همچنین در تربیت نسل‌های تازه‌ای از پژوهشگران نانوفناوری نقش داشته است. روش‌های آزمایشگاهی توسعه‌یافته در گروه او به ابزارهایی برای مطالعهٔ دقیق اندازه، شکل، سطح و خواص نوری نانوذرات تبدیل شده‌اند. اهمیت این روش‌ها در آن است که نانومواد برای استفادهٔ واقعی باید نه‌تنها ساخته شوند، بلکه با کیفیت یکنواخت و ویژگی‌های قابل‌پیش‌بینی تولید شوند.

جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳

آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۴ اکتبر ۲۰۲۳ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به مونگی باوندی، لوئیس بروس و الکسی یکیموف اعطا کرد. جایزه به‌خاطر کشف و سنتز نقاط کوانتومی بود. مبلغ ۱۱ میلیون کرون سوئد میان سه برنده تقسیم شد.[۳]

کمیتهٔ نوبل اعلام کرد که نقاط کوانتومی نشان می‌دهند ویژگی‌های ماده در مقیاس نانو چگونه می‌تواند به‌وسیلهٔ اندازه تغییر کند. کار یکیموف و بروس مبنای کشف و اثبات اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را فراهم کرد و باوندی در سال ۱۹۹۳ روش شیمیایی تولید ذرات تقریباً کامل و یکنواخت را توسعه داد.

این جایزه اهمیت هم‌زمان فیزیک، شیمی و علم مواد را در شکل‌گیری نانوفناوری نشان داد. نقاط کوانتومی امروزه در نمایشگرها، لامپ‌های LED و تصویربرداری زیستی استفاده می‌شوند و امکان کاربردهای تازه در حسگرها، سلول‌های خورشیدی و ارتباطات کوانتومی را نیز ایجاد کرده‌اند.

حمایت از مقاومت ایران

نام مونگی باوندی در فهرست امضاکنندگان «بیانیهٔ مشترک ۵۷ برندهٔ نوبل در حمایت از نقشهٔ راه دموکراتیک برای ایران» آمده است. شورای ملی مقاومت ایران این بیانیه را در مارس ۲۰۲۶ منتشر کرده و باوندی را با عنوان «برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳، آمریکا-تونس-فرانسه» معرفی کرده است.[۴]

بر اساس متن گزارش‌شده، امضاکنندگان از مبارزهٔ مردم ایران برای آزادی، حاکمیت قانون و کرامت انسانی حمایت کرده و جمهوری دموکراتیک، انتخابات آزاد، جدایی دین از دولت، برابری جنسیتی و قومی، اقتصاد بازار، سیاست خارجی صلح‌آمیز و ایران غیراتمی را به‌عنوان اصول نقشهٔ راه مورد حمایت خود معرفی کرده‌اند.

منابع