Tajniki krystalografii

07-12-2014

Uniwersytet Łódzki był kolejną uczelnią, która gościła objazdową wystawę Od monokryształu Jana Czochralskiego do grafenu. W dniach 23-30 września w gmachu Wydziału Chemii przy ulicy Tamka zaprezentowano interaktywną i multimedialną ekspozycję poświęconą temu, w ostatnich latach najczęściej cytowanemu polskiemu uczonemu, jego licznym odkryciom naukowym i wynalazkom.

Organizatorzy wystawy na Wydziale Chemii UŁ przy gablocie, w której eksponowano okazały monokryształ krzemu

Fot.: Jarosław Wyrozębski

Otwarcia wystawy dokonał prof. Grzegorz Mlostoń, dziekan Wydziału Chemii UŁ wraz z dr. Janem Grabskim z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej, pomysłodawcą i realizatorem ekspozycji. Jej celem było przybliżenie stosunkowo mało znanej w Polsce postaci prof. Jana Czochralskiego oraz jego wybitnego dorobku naukowego, który wywarł ogromny wpływ na rozwój elektroniki, informatyki oraz współczesnych systemów przekazywania informacji. Ponadto zaprezentowano wiele spośród liczących się w świecie techniki osiągnięć polskiej nauki w dziedzinie wytwarzania nowych materiałów, w tym grafenu – zaliczanego do najważniejszej grupy tzw. nanomateriałów. Z jego wykorzystaniem wiązane są obecnie wielkie nadzieje.

Na wystawie, można było zobaczyć m.in. imponujący rozmiarami monokryształ krzemu, ciekłe kryształy, reaktor Czochralskiego, a także polskie detektory podczerwieni.

Szymon Jarzyński, doktorant Wydziału Chemii, wcielił się w postać prof. Jana Czochralskiego

Fot.: Jarosław Wyrozębski

Głównym bohaterem ekspozycji był doktorant, który wcielił się w postać Jana Czochralskiego. Wraz z innymi studentami, doktorantami oraz pracownikami Wydziału Chemii UŁ przybliżał zwiedzającym ekspozycję tajniki krystalografii. Naukowiec przy swoim biurku wyciągał monokryształ cyny, natomiast studenci na kilkunastu stanowiskach prezentowali eksperymenty, które odpowiadały na pytania nurtujące młodzież: na czym polega Metoda Czochralskiego i jaki miała wpływ na rozwój elektroniki? Jakie istnieją rodzaje kryształów i jak można je otrzymywać? Czy kryształ może być ciekły? Z czego zbudowany jest mikroprocesor? Jaki polski kryształ wędruje po Marsie?


Wyciąganie monokryształów galu metodą Czochralskiego

Fot.: Jarosław Wyrozębski

Wybitny polski chemik Jan Czochralski urodził się 23 października 1885 r. w Kcyni. Jego największym odkryciem, które może być powodem do naszej dumy narodowej, było odkrycie w roku 1916 metody pomiaru szybkości krystalizacji metali, za którą nazwany został ojcem rewolucji elektronicznej.

Metoda Czochralskiego otrzymywania monokryształu polega na powolnym, stopniowym „wyciąganiu” z roztopionego materiału zarodka krystalicznego w sposób zapewniający kontrolowaną i stabilną krystalizację na jego powierzchni, co jest podstawą procesu wytwarzania mikroprocesorów. Anegdota głosi, że uczony wynalazł tę technikę przypadkowo, gdy przez roztargnienie, zamiast w kałamarzu, zanurzył pióro w tyglu z gorącą cyną. Metodę Czochralskiego stosuje się na skalę przemysłową do produkcji monokryształów substancji wykorzystywanych następnie, np. jako półprzewodniki.

Polski chemik przyczynił się także do opracowania i opatentowania w roku 1924 bezcynowego stopu zwanego metalem B, charakteryzującego się dobrymi własnościami ślizgowymi. Stop ten znalazł praktyczne zastosowanie w produkcji łożysk kolejowych. Metal B spowodował rewolucję w kolejnictwie przyczyniając się do zwiększenia prędkości i niezawodności ruchu pociągów, co przynosiło liczne oszczędności eksploatacyjne. Jan Czochralski znany jest również z opracowania odczynników do trawienia metali oraz nierentgenowskiej – optycznej metody określania orientacji kryształów metali.

Wystawa cieszyła się bardzo dużym zainteresowaniem, zwłaszcza wśród młodzieży szkolnej Łodzi i regionu, choć wśród zwiedzających ją nie zabrakło też osób indywidualnych. Przez cały okres trwania ekspozycji, w ciągu tygodnia, Wydział Chemii odwiedziło ponad tysiąc osób. Dla każdej z grup szkolnych organizatorzy przygotowali konkursy, w których do wygrania były pendrivy, zakupione przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz drobne upominki oferowane przez Dział Promocji Uniwersytetu Łódzkiego. Nagrodę główną – słuchawki bluetooth, ufundowane przez firmę Polkomtel, operatora sieci Plus, wygrała uczennica jednej ze szkół Łódzkiego.

Ekspozycja doskonale wpisała się w tegoroczne obchody Międzynarodowego Roku Krystalografii i obchodzonego w Polsce wcześniej, Roku Jana Czochralskiego.

Małgorzata Domagała