3 นักเคมีจากฝรั่งเศส, สหรัฐฯ และเนเธอแลนด์ คว้ารางวัลโนเบลสาขาเคมี ประจำปี 2016 จากการบุกเบิกและพัฒนาเครื่องจักรขนาดเล็กในระดับโมเลกุล…

สำนักข่าวต่างประเทศรายงานว่า เมื่อวันที่ 5 ต.ค. ราชวิทยาลัยวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน (Royal Swedish Academy of Sciences) ตัดสินใจมอบรางวัลโนเบล สาขาเคมี ให้แก่ ฌอง-ปิแอร์ เซาวาจ นักเคมีชาวฝรั่งเศสจากมหาวิทยาลัยสตราสบวร์ก, เซอร์ เจ. ฟราเซอร์ สตอดดาร์ต นักเคมีชาวสกอตแลนด์ จากมหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น ในรัฐอิลลินอยส์ สหรัฐฯ และนายเบอร์นอาร์ด แอล. เฟอริงกา ชาวเนเธอแลนด์ จากมหาวิทยาลัยโกรนิงเกน สำหรับการออกแบบและสังเคราะห์เครื่องจักรที่มีขนาดเล็กระดับโมเลกุล

คณะกรรมการโนเบลระบุว่า เครื่องจักรที่เกิดขึ้นโดยผู้ทรงเกียรติทั้ง 3 คน มีขนาดเล็กกว่าเส้นผมนับพันเท่า มันสามารถลอดเข้าไปในร่างกายมนุษย์เพื่อให้ยาจากภายใน เช่น ให้ยาสู่เซลส์มะเร็งโดยตรง ขอบเขตของเทคโนโลยีนาโนนี้ยังสามารถถูกนำไปใช้ประโยชน์ในการออกแบบอุปกรณ์อัจฉริยะอื่นๆ อีก และรางวัลนี้ถือเป็นการยอมรับสำเร็จของพวกเขาในการเชื่อมต่อโมเลกุลเข้าด้วยกันเพื่ออกแบบทุกอย่างตั้งแต่ มอเตอร์ไปจนถึงรถยนต์และกล้ามเนื้อในขนาดเล็ก “พวกเขาเชี่ยวชาญการควบคุมความเคลื่อนไหวในระดับโมเลกุล” โอลอฟ แรมสตรูม สมาชิกคณะกรรมการโนเบล กล่าวในงานแถลงข่าวที่ประเทศสวีเดนเมื่อวันพุธ

ทั้งนี้ ฌอง-ปิแอร์ เซาวาจ เป็นผู้บุกเบิกก้าวแรกที่จะนำไปสู่การสร้างเครื่องจักรขนาดโมเลกุล เมื่อปี 1983 หลังจากเขาประสบความสำเร็จในการเชื่อมต่อโมเลกุลรูปร่างวงแหวน 2 วงเข้าด้วยกัน เพื่อสร้างเป็นโซ่ เรียกว่า ‘catenane’ โดยตามปกติแล้ว โมเลกุลจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ (covalent bond) พันธะทางเคมีที่เกิดจากอะตอมสองอะตอมใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนหนึ่งคู่หรือมากกว่าร่วมกัน แต่ในสายโซ่นี้โมเลกุลเชื่อมต่อกันด้วยพันธะทางกล (mechanical bond) ที่มีอิสระกว่า โดยการที่เครื่องจักรจะทำงานได้นั้นจำเป็นต้องประกอบด้วยหลายส่วนที่สามารถเคลื่อนไหวสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ซึ่ง catenane ตอบโจทย์ในเรื่องนี้

ส่วนก้าวที่ 2 ถูกพบโดย เซอร์ เจ. ฟราเซอร์ สตอดดาร์ต ในปี 1991 เมื่อเขาพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า ‘rotaxane’ โดยร้อยโมเลกุลวงแหวนเข้าไปในโมเลกุลรูปเพลาขนาดเล็ก และสาธิตว่าวงแหวนนี้สามารถเคลื่อนที่ไปตามเพลานี้ได้ ซึ่งสิ่งที่เขาพัฒนาจากโมเลกุลโดยใช้หลักของ rotaxane เป็นพื้นฐานรวมไปถึง ลิฟท์, กล้าม และชิพคอมพิวเตอร์

ขณะที่นาย เบอร์นอาร์ด แอล. เฟอริงกา เป็นคนแรกในโลกที่พัฒนามอเตอร์ที่ประกอบจากโมเลกุล เมื่อปี 1999 โดยใช้ใบพัดที่ประกอบจากโมเลกุลเพื่อหมุนอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวกัน และด้วยการใช้มอเตอร์ที่ประกอบจากโมเลกุลของเขา เขาสามารถยกหลอดแก้วที่ใหญ่กว่ามอเตอร์ตัวนี้ถึง 10,000 เท่าได้ นอกจากนี้ เขายังออกแบบรถนาโนด้วย