Stockholm: Chemie-Nobelpreis nach Israel

Stockholm : Chemie-Nobelpreis nach Israel

Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an Daniel Shechtman vom Israel Institute of Technology in Haifa (Israel). Das teilte die Königliche Akademie der Wissenschaften gestern in Stockholm mit. Shechtman gilt als Entdecker der Quasikristalle und muss den Preis nicht mit anderen teilen. Lange wurde der heute 70-Jährige von seinen Kollegen verlacht.

Die Entdeckung des gebürtigen Israeli stammt bereits aus dem Jahr 1982. Shechtman untersuchte damals den Aufbau von bestimmten Legierungen aus Aluminium. Dabei entdeckte er eine Struktur, die bis zu diesem Moment von der Theorie als unmöglich eingeschätzt wurde. Shechtman habe das Verständnis über den Aufbau von Kristallen radikal verändert und eine komplett neue Forschungsrichtung begründet, heißt es in der Begründung des Nobel-Komitees.

Die Forschungsarbeit von Shechtman ist aber nicht nur theoretisch: Der besondere Aufbau kann den Kristallen besondere Eigenschaften verleihen, die für spezielle Materialen genutzt werden könnten.

Für seine Entdeckung wurde er mehrere Jahre von anderen Wissenschaftlern verlacht, die seine Erkenntnisse nicht glauben wollten. Erst einige Jahre später wurden weitere Kristalle mit "verbotenen" Strukturen entdeckt, im vergangenen Jahr sogar in natürlich vorkommenen Substanzen. Weil er so hartnäckig an seine Entdeckung geglaubt habe, sei ihm der Preis allein zugesprochen worden, heißt es in der Laudatio. Zwei Jahre lang konnte Shechtman seine Entdeckung nicht in einer wissenschaftlichen Zeitschrift unterbringen – sie wurde abgelehnt, weil sie offensichtlich falsch sein müsse.

Shechtmans Entdeckung war damals eine Revolution, weil es wissenschaftliche Theorien gab, die sehr präzise erklärten, warum ein Kristall nicht so aufgebaut sein könne, wie der Israeli es mit dem Elektronenmikroskop beobachtet hatte. So begann für Shechtman am Morgen des 8. April 1982 die Auseinandersetzung mit den etablierten Kristallforschern.

An diesem Tag hat der Nobelpreisträger die Struktur zum ersten Mal gesehen: an der John Hopkins University in den USA, wo er für einige Monate als Gast-Professor ohne Lehrauftrag arbeitete. Sehr aufgeregt sei er damals aus seinem Labor gelaufen, erzählte der Preisträger in einem Interview, aber angesichts der frühen Uhrzeit habe er niemanden getroffen mit dem er sich austauschen konnte.

Dann ging er zurück in sein Labor und überprüfte, ob er sich geirrt haben könnte. Vermutlich war Shechtman nicht der erste Wissenschaftler, der diese Struktur sah. Aber er war der Erste, der an diese Beobachtung glaubte.

Das Prinzip von Shechtmans Entdeckung ist recht einfach erklärt: Jahrzehnte lang haben die Forscher geglaubt, die Struktur von Kristallen müsse immer regelmäßig sein: Die einzelnen Struktur-Elemente wiederholen sich in periodischen Zyklen. Wenn das stimmt, ist nur eine bestimmte Anzahl an Atomen in der Nachbarschaft eines anderen erlaubt – in einfachen Strukturen zwei, drei, vier oder sechs Nachbarn. Bei Shechtman waren es fünf.

Wenn man aber Fünfecke periodisch in Ebenen stapelt, kommen sich immer einige Ecken ins Gehege, die Atome haben nicht genügend Platz – deshalb ist die Struktur theoretisch nicht möglich. Die Kristalle mit dieser besonderen Ordnung heißen "aperiodische" Kristalle – sie haben geordnete Strukturen, die aber anderen Gesetzen folgen. Interessanterweise haben sich auch Mathematiker mit diesem Problem beschäftigt: Roger Penrose entwickelte in den 70er Jahren so genannte aperiodische Kachelmuster mit denen man eine Ebene lückenlos parkettieren kann, ohne dass sich dabei ein Grundschema periodisch wiederholt.

Shechtman ist 70 Jahre alt und nicht nur Chemiker, sondern auch Schriftsteller. Er habe lange Zeit auf den Nobelpreis gehofft, sagte er beim Anruf des Nobel-Komitees, schließlich aber nicht mehr mit der Auszeichnung gerechnet.

Die höchste Auszeichnung für Chemiker ist mit umgerechnet 1,1 Millionen Euro dotiert. Im vergangenen Jahr war der Chemie-Nobelpreis an den US-Forscher Richard Heck und die japanischen Wissenschaftler Ei-ichi Negishi und Akira Suzuki gegangen.

(RP)
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