Richard Smalley

Richard Errett Smalley
Richard Smalley.png
Richard Errett Smalley
Född ( 1943-06-06 ) 6 juni 1943
dog 28 oktober 2005 (2005-10-28) (62 år)
Houston , Texas, USA
Alma mater

Hope College University of Michigan Princeton University
Känd för buckminsterfulleren
Utmärkelser


Irving Langmuir Award (1991) EO Lawrence Award (1991) EPS Europhysics Prize (1994) Nobelpriset i kemi (1996)
Vetenskaplig karriär
institutioner Rice University
Avhandling   De lägre elektroniska tillstånden av 1,3,5 symtriazin (1974)
Doktorand rådgivare Elliot R. Bernstein

Richard Errett Smalley (6 juni 1943 – 28 oktober 2005) var en amerikansk kemist som var Gene och Norman Hackerman professor i kemi , fysik och astronomi vid Rice University . 1996 tilldelades han, tillsammans med Robert Curl , också professor i kemi vid Rice, och Harold Kroto , professor vid University of Sussex, Nobelpriset i kemi för upptäckten av en ny form av kol, buckminsterfulleren , även känd. som buckyballs. Han var en förespråkare för nanoteknik och dess tillämpningar.

tidigt liv och utbildning

Smalley, den yngsta av fyra syskon, föddes i Akron , Ohio den 6 juni 1943, till Frank Dudley Smalley, Jr., och Esther Virginia Rhoads. Han växte upp i Kansas City , Missouri. Richard Smalley krediterar sin far, mor och moster som bildande influenser inom industri, vetenskap och kemi. Hans far, Frank Dudley Smalley, Jr. arbetade med mekanisk och elektrisk utrustning och blev så småningom VD för en facktidning för jordbruksredskap som heter Redskap och traktor . Hans mamma, Esther Rhoads Smalley, avslutade sin BA-examen medan Richard var tonåring. Hon blev särskilt inspirerad av matematikern Norman N. Royall Jr., som undervisade i Foundations of Physical Science, och förmedlade sin kärlek till vetenskapen till sin son genom långa samtal och gemensamma aktiviteter. Smalleys mors faster, banbrytande kvinnliga kemist Sara Jane Rhoads , intresserade Smalley inom kemiområdet, lät honom arbeta i hennes organisk kemilaboratorium och föreslog att han skulle gå på Hope College, som hade ett starkt kemiprogram.

Smalley gick på Hope College i två år innan han flyttade till University of Michigan där han fick sin Bachelor of Science 1965, och utförde grundutbildning i Raoul Kopelmans laboratorium . Mellan studierna arbetade han även inom industrin, där han utvecklade sin unika chefsstil. Han fick sin Ph.D. från Princeton University 1973 efter att ha avslutat en doktorsavhandling, med titeln "The lower electronic states of 1,3,5 (sym)-triazine", under ledning av Elliot R. Bernstein. Han gjorde postdoktoralt arbete vid University of Chicago från 1973 till 1976 , med Donald Levy och Lennard Wharton där han var en pionjär inom utvecklingen av supersonisk strållaserspektroskopi .

Karriär

1976 gick Smalley med på Rice University . 1982 utsågs han till Gene and Norman Hackermans ordförande i kemi på Rice. Han hjälpte till att grunda Rice Quantum Institute 1979, och fungerade som ordförande från 1986 till 1996. 1990 blev han också professor vid institutionen för fysik. 1990 var han med och grundade Center for Nanoscale Science and Technology. 1996 utsågs han till dess direktör.

Han blev medlem av National Academy of Sciences 1990 och American Academy of Arts and Sciences 1991.

Fullerener

Smalleys forskning inom fysikalisk kemi undersökte bildandet av oorganiska och halvledarkluster med hjälp av pulsade molekylära strålar och masspektrometri under flygning . Som en konsekvens av denna expertis introducerade Robert Curl honom för Harry Kroto för att undersöka en fråga om beståndsdelarna i astronomiskt stoft . Dessa är kolrika korn som drivs ut av gamla stjärnor som R Coronae Borealis . Resultatet av detta samarbete var upptäckten av C 60 (känd som Buckyballs) och fullerenerna som den tredje allotropa formen av kol.

Smalley insåg att strukturen hos C 60 var som en fotbollsboll efter att ha klippt och knackat ihop sexhörningar på ett tredimensionellt sätt, med 20 sexhörningar och 12 femhörningar. Han var också ansvarig för namnet på C 60 och döpte det efter Buckminster Fuller, en amerikansk arkitekt som var känd för sin användning av geodetiska kupoler i sina konstruktioner.

Forskningen som gav Kroto, Smalley och Curl Nobelpriset bestod till största delen av tre artiklar. Först var upptäckten av C 60 i numret av Nature den 14 november 1985 , "C 60 : Buckminsterfullerene". Den andra artikeln beskrev upptäckten av de endohedriska fullerenerna i "Lanthanum Complexes of Spheroidal Carbon Shells" i Journal of the American Chemical Society (1985). Den tredje tillkännagav upptäckten av fullerenerna i "Reactivity of Large Carbon Clusters: Spheroidal Carbon Shells and their Possible Relevance to the Formation and Morphology of Soot" i Journal of Physical Chemistry (1986).

Även om endast tre personer kan citeras för ett Nobelpris, deltog doktoranderna James R. Heath , Yuan Liu och Sean C. O'Brien i arbetet. Smalley nämnde Heath och O'Brien i sin Nobelföreläsning. Heath fortsatte med att bli professor vid California Institute of Technology (Caltech) och O'Brien började på Texas Instruments och är nu på MEMtronics. Yuan Liu är senior forskare vid Oak Ridge National Laboratory .

Denna forskning är betydelsefull för upptäckten av en ny allotrop av kol känd som fulleren . Andra allotroper av kol inkluderar grafit , diamant och grafen . Harry Krotos artikel från 1985 med titeln "C60: Buckminsterfullerine", publicerad med kollegorna JR Heath, SC O'Brien, RF Curl och RE Smalley, hedrades av en Citation for Chemical Breakthrough Award från Division of History of Chemistry i American Chemical Society , presenteras för Rice University 2015. Upptäckten av fullerener erkändes 2010 genom utnämningen av ett National Historic Chemical Landmark av American Chemical Society vid Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology vid Rice University i Houston, Texas.

Nanoteknik

Efter nästan ett decenniums forskning om bildandet av alternativa fullerenföreningar (t.ex. C 28 , C 70 ), såväl som syntesen av endoedriska metallofullerener (M@C 60 ), ledde rapporter om identifieringen av kolnanorörsstrukturer till att Smalley började undersöker deras järnkatalyserade syntes.

Som en konsekvens av denna forskning kunde Smalley övertala administrationen av Rice University, under dåvarande presidenten Malcolm Gillis , att skapa Rices Center for Nanoscale Science and Technology (CNST) med fokus på alla aspekter av molekylär nanoteknologi . Det döptes om till Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology efter Smalleys död 2005, och har sedan dess gått samman med Rice Quantum Institute och blivit Smalley-Curl Institute (SCI) 2015.

Smalleys senaste forskning var fokuserad på kolnanorör, speciellt med fokus på den kemiska syntessidan av nanorörsforskning. Han är välkänd för sin grupps uppfinning av högtryckskolmonoxidmetoden ( HiPco ) för att producera stora partier av högkvalitativa nanorör. Smalley delade ut sitt arbete till ett företag, Carbon Nanotechnologies Inc. och tillhörande nanoteknik .

Smalley och hans labb arbetade enbart inom detta studieområde och inget annat i cirka 10 år, fram till slutet av hans liv. Hans forskningslabb bar sloganen "If it ain't tubes, we don't do it" stolt.

Tvist om molekylära assemblerare

Han var en uttalad skeptiker till idén om molekylära assemblers , som förespråkades av K. Eric Drexler . Hans huvudsakliga vetenskapliga invändningar, som han kallade "feta fingrar problemet" och "klibbiga fingrar problemet", argumenterade mot genomförbarheten av molekylära assemblers att exakt kunna välja och placera enskilda atomer. Han trodde också att Drexlers spekulationer om apokalyptiska faror med molekylära assemblers hotade allmänhetens stöd för utveckling av nanoteknik. Han debatterade Drexler i en skriftväxling som publicerades i Chemical & Engineering News som en punkt-kontrapunkt.

Försvar

Från slutet av 1990-talet förespråkade Smalley behovet av billig, ren energi , som han beskrev som det största problemet som mänskligheten står inför på 2000-talet. Han beskrev vad han kallade "Terawattutmaningen", behovet av att utveckla en ny kraftkälla som kan öka "vår energiproduktion med en minsta faktor på två, det allmänt överenskomna antalet, förvisso i mitten av seklet, men helst långt innan dess."

Han presenterade också en lista med titeln "Top Ten Problems of Humanity for Next 50 Years". Det kan vara intressant att jämföra hans lista, i prioritetsordning, med de tio hot som formulerades av FN:s högnivå-hotpanel 2004. Smalleys lista, i prioritetsordning, var:

  1. Energi
  2. Vatten
  3. Mat
  4. Miljö
  5. Fattigdom
  6. Terrorism och krig
  7. Sjukdom
  8. Utbildning
  9. Demokrati
  10. Befolkning

Smalley betraktade flera problem som sammanlänkade: bristen på människor som kommer in inom vetenskap och teknik, behovet av ett alternativ till fossila bränslen och behovet av att ta itu med den globala uppvärmningen . Han ansåg att förbättrad naturvetenskaplig utbildning var nödvändig och strävade efter att uppmuntra unga studenter att överväga karriärer inom naturvetenskap. Hans slogan för denna ansträngning var "Var en vetenskapsman, rädda världen."

Smalley var en ledande förespråkare för National Nanotechnology Initiative 2003. Smalley led av håravfall och svaghet till följd av sina kemoterapibehandlingar och vittnade inför kongressens vittnesmål och argumenterade för de potentiella fördelarna med nanoteknik i utvecklingen av riktade cancerterapier. Bill 189, 21st Century Nanotechnology Research and Development Act, infördes i senaten den 16 januari 2003 av senator Ron Wyden , passerade senaten den 18 november 2003 och i representanthuset nästa dag med en 405– 19 röster. President George W. Bush undertecknade lagen till lag den 3 december 2003, som Public Law 108-153. Smalley var inbjuden att delta.

Privatliv

Smalley var gift fyra gånger, med Judith Grace Sampieri (1968–1978), Mary L. Chapieski (1980–1994), JoNell M. Chauvin (1997–1998) och Deborah Sheffield (2005), och hade två söner, Chad Richard Smalley (född 8 juni 1969) och Preston Reed Smalley (född 8 augusti 1997).

1999 fick Smalley diagnosen cancer. Smalley dog ​​av leukemi, på olika sätt rapporterad som non-Hodgkins lymfom och kronisk lymfatisk leukemi , den 28 oktober 2005, vid MD Anderson Cancer Center i Houston, Texas, vid 62 års ålder.

Efter Smalleys död antog den amerikanska senaten en resolution för att hedra Smalley, och krediterade honom som "nanoteknologins fader."

Religion under sista åren

Smalley, som hade tagit klasser i religion såväl som vetenskap vid Hope College , återupptäckte sin religiösa grund senare i livet, särskilt under sina sista år när han kämpade mot cancer. Under det sista året av sitt liv skrev Smalley: "Även om jag misstänker att jag aldrig helt kommer att förstå, tror jag nu att svaret är väldigt enkelt: det är sant. Gud skapade universum för cirka 13,7 miljarder år sedan, och av nödvändighet har han involverat sig själv. med hans skapelse sedan dess."

Vid Tuskegee Universitys 79:e årliga stipendiekonvokation/föräldrars erkännandeprogram citerades han och gjorde följande uttalande angående ämnet evolution samtidigt som han uppmanade sin publik att ta sin roll som den högre arten på denna planet på allvar. " 'Genesis' hade rätt, och det fanns en skapelse, och den Skaparen är fortfarande inblandad ... Vi är den enda arten som kan förstöra jorden eller ta hand om den och vårda alla som lever på denna mycket speciella planet. Jag" Jag uppmanar dig att titta på dessa saker. Av vilken anledning som helst byggdes den här planeten specifikt för oss. Att arbeta på den här planeten är en absolut moralisk kod. ... Låt oss gå ut och göra det vi satts på jorden för att göra." Den gamla jordkreationisten och astronomen Hugh Ross talade vid Smalleys begravning den 2 november 2005.

Publikationer

Högsta betyg

Fellowships

Utmärkelser och priser

externa länkar