Rundtur i årets Nobelpriser

De tre naturvidenskabelige Nobel-priser går i år til forskningsområder, der på hver deres måde handler om overførslen af informationer i et højteknologisk medium


Af Robin Engelhardt

Uddelingen af årets Nobelpriser sker som sædvanlig den først den tiende december, men navnene på de lykkelige prismodtagere blev allerede annonceret i begyndelsen af sidste uge.

De tre naturvidenskabelige Nobelpriser i kemi, medicin (eller fysiologi) og fysik gik til forskningsområder, som har ført til store teknologiske og medicinske omvæltninger på det seneste. De har også det til fælles, at de alle handler om overførsel af information igennem et højteknologisk medium, hvad enten de er fysiske, kemiske eller biologiske.

Plaststrøm
Nobelprisen i kemi gik til amerikanske Alan Heeger og Alan MacDiarmid samt til Hideki Shirakawa fra Japan for deres bidrag til udviklingen af elektrisk ledende plastik. Normalt forestiller man sig måske, at plastik er indbegrebet af en elektrisk isolator, i og med at de typisk bliver brugt til at isolere kobberkabler med.Men under visse omstændigheder kan plastik omformes til selv at blive strømførende, og teknikken har allerede nu ført til store omvæltninger inden for udviklingen af film, fjernsynskærme og vinduer, og det ser ud til, at det smarte plastik kommer til at spille en stor rolle i udviklingen af elektroniske apparater generelt.

For at plastik kan blive strømførende, må det imitere metallers evne til at skubbe elektroner frit igennem stoffet. Da plastik er en polymer, som består af lange kæder af kulstof og brint, er den første forudsætning for at plastik kan blive elektrisk ledende, at kulstofatomerne vekselvist er forbundet med dobbeltbindinger og enkeltbinding-er, dvs. at der skal skiftes mellem to og fire elektroner til at holde to kulstofatomer sammen.

Men det er ikke nok. De lange kulstofkæder skal også have noget »doping« i form af ekstra (eller færre) elektroner, hvilket man kan gøre ved hjælp af normale oxidations- eller reduktionsprocesser. Metal kan man få til at lyse, når strømmen er stærk nok. Det bliver vi mindet om, hver gang vi tænder en lampe. Polymerer kan man også få til at lyse ved hjælp af den såkaldte elektroluminescence, som bliver brugt i fotodioder, og som i princippet er mere energibesparende og producerer mindre varme end normale lamper. Det er nogle af disse egenskaber, der i fremtiden vil gøre plastik til et seriøst alternativ til de højteknologiske metallegeringer, der har domineret den hidtidige industrielle udvikling.

Plastik går altså en lysende fremtid i møde. Man vil kunne masseproducere antistatiske materialer, smalle computerskærme uden elektromagnetisk stråling og smarte mobilskærme til video og fjernsyn.

I computerindustrien forventer man også at mange af de elektroniske strømkredse vil kunne erstattes af polymerbaserede produkter. Plastikrevolutionen er godt på vej.

Chip-transistorer
Nobelprisen i fysik går til nogle af de forskere, som har haft afgørende indflydelse på udviklingen af IT-revolutionen. Zhores Alferov fra Rusland, Herbert Kroemer fra USA og Jack Kilby ligeledes fra USA blev i den svenske akademis udtalelse citeret for at have bidraget med fundamental forskning inden for udviklingen af cd-afspillere, satellitforbindelser og mobiltelefoner.

Kilby, som arbejder for Texas Instruments i Dallas, viste i 1958, hvordan man kan kombinere et stort antal af elektriske komponenter (som transistorer, resistorer og kapacitorer) på en enkel siliciumplade. Dermed var den integrerede strømkreds skabt. Det var det, som banede vejen for de moderne computere.

Alferov, der nu sidder på AF Ioffe Physico-Technical Institute i Sankt Petersborg, og Kroemer, fra University of California i Santa Barbara, bidrog i denne sammenhæng med udviklingen af nogle komplicerede mikrostrukturer i siliciumkrystallerne på chipene, som betød en voldsom forbedring af computerne ydeevne. Disse såkaldte heterotransistorer og tilhørende halvledende laserteknikker førte efterhånden til, at man omkring 1970 kunne udvikle den fiberoptiske kommunikation, som i dag er standard i en lang række apparaturer så som cd-afspillere og mobiltelefoner.

Neurotransmittere
Nobelprisen i medicin (og/eller fysiologi) går i år til de tre forskere, Arvid Carlsson fra Universitetet i Göteborg, Paul Greengard fra Rockefeller University i New York samt Eric Kandel fra Columbia University, New York, for deres »opdagelser vedrørende signaloverførsel i nervesystemet,« som det står beskrevet i Nobelpriskomiteens begrundelse.

Hjernes mere end hundrede milliarder af nerveceller er forbundet via et uendelig kompliceret netværk af nerveprocesser, der blandt andet bruger kemiske transmittere til at sende et budskab fra én nervecelle til en anden.

De tre forskere har kortlagt en af de mange måder nervecellerne kommunikerer på, nemlig den såkaldte »langsomme synaptiske transmission.« Deres forskning har haft stor betydning for at forstå, hvordan hjernen fungerer i det hele taget, og hvordan forstyrrelser i signal-overførslen kan føre til neurologiske og psykiatriske sygdomme. De har også ført til udviklingen af nye medikamenter mod for eksempel Parkinson og skizofreni.

0 comments:

There was an error in this gadget