Παύλος Αλιβιζάτος: Στους πέντε κορυφαίους καθηγητές στις ΗΠΑ – Βραβεύεται από τον Μ.Ομπάμα

22:24 28/12/2015 - Πηγή: BankWars

Ο Αμερικανός Πρόεδρος Μπαράκ Ομπάμα θα τιμήσει τον ομογενή καθηγητή Χημείας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ, Παύλο (Πωλ) Αλιβιζάτο, σε ειδική τελετή στον Λευκό Οίκο, όπου θα του απονείμει το Εθνικό Μετάλλιο Επιστημών, το ανώτατο βραβείο για τους κορυφαίους επιστήμονες των ΗΠΑ, το οποίο απονέμεται για την μακροχρόνια προώθηση των επιστημών και της τεχνολογίας. ανακοινώθηκε από τον Λευκό Οίκο.

Ο Παύλος Αλιβιζάτος γεννήθηκε το 1959 στο Σικάγο των ΗΠΑ,

αλλά σε ηλικία 10 ετών έχασε τη μητέρα του και πέρασε τα εφηβικά του χρόνια στην Ελλάδα, στην οικογένεια ενός θείου του. Φοίτησε σε ελληνικά σχολεία και, αφού τελείωσε το λύκειο, επέστρεψε στις ΗΠΑ, όπου πήρε πτυχίο Χημείας από το Πανεπιστήμιο του Σικάγου το 1981 και Διδακτορικό στη Φυσική Χημεία από το Πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ το 1986.

Σύμφωνα με έρευνα της Thomson Reuters, θεωρείται πέμπτος στη λίστα των 100 κορυφαίων χημικών διεθνώς κατά την τελευταία δεκαετία.

Ο Δρ. Αλιβιζάτος, που κατέχει την θέση του διευθυντή του Εθνικού Εργαστηρίου Λόρενς Μπέρκλεϊ, θα τιμηθεί μαζί με άλλους τέσσερις επιστήμονες μετά το Νέο Έτος.

Οι άλλοι βραβευθέντες είναι ο Δρ. Μάικλ Άρτιν από το MIT, ο Δρ. ‘Αλμπερτ Μπαντούρα από το Στάνφορντ, ο Δρ. Στάνλεϊ Φάλκο από την Ιατρική Σχολή Στάνφορντ και η Δρ. Σίρλεϊ Ανν Τζάκσον από το Πολυτεχνείο Rensselaer.

Ειδικότητα του καθηγητή Αλιβιζάτου είναι οι νανοκρύσταλλοι, δηλαδή μικροί κρύσταλλοι διάφορων υλικών με διαστάσεις μερικά νανόμετρα (1 νανόμετρο = 1 δισεκατομμυριοστό του μέτρου). Το ξεχωριστό ενδιαφέρον για τους νανοκρυστάλλους πηγάζει από το γεγονός ότι οι ιδιότητές τους δεν εξαρτώνται μόνο από το είδος του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένοι αλλά και από το μέγεθος του νανοκρυστάλλου. Σύμφωνα με το παράδειγμα που φέρνει ο ίδιος, το σημείο τήξης του χρυσού μπορεί να το βρει κανείς σε οποιοδήποτε βιβλίο Χημείας ή στο Διαδίκτυο, το σημείο τήξης όμως ενός νανοκρυστάλλου χρυσού όχι, επειδή είναι διαφορετικό για διαφορετικά μεγέθη. Οι νανοκρύσταλλοι έχουν πολλές και σημαντικές εφαρμογές στην τεχνολογία, οι σημαντικότερες ίσως από τις οποίες είναι η κατασκευή φωτοβολταϊκών στοιχείων χαμηλού κόστους και συσκευών τεχνητής φωτοσύνθεσης.

Οσοι σκέφθηκαν να τοποθετήσουν φωτοβολταϊκά στοιχεία στο σπίτι τους για παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από το ηλιακό φως γνωρίζουν πολύ καλά ότι το κόστος αυτών των συσκευών είναι πολύ μεγάλο. Ο λόγος είναι ότι τα σημερινά φωτοβολταϊκά στοιχεία είναι κατασκευασμένα από κρυστάλλους πυριτίου, το κόστος των οποίων είναι υψηλό επειδή το πυρίτιο δεν είναι ανεξάντλητο στη φύση και έχει μεγάλη ζήτηση για την κατασκευή ολοκληρωμένων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Το κόστος ανεβαίνει επίσης επειδή η κατασκευή ενός μεγάλου κρυστάλλου είναι πολύ ακριβότερη από την κατασκευή πολλών μικρών. Ενα καλό παράδειγμα του καθηγητή Αλιβιζάτου για το δεύτερο σκέλος είναι το κόστος των διαμαντιών, τα οποία δεν είναι τίποτα περισσότερο από κρυσταλλικός άνθρακας. Ενα μεγάλο διαμάντι είναι ασύγκριτα ακριβότερο από πολλά μικρά ίσου βάρους επειδή είναι δύσκολο να βρει κανείς ένα μεγάλο διαμάντι χωρίς ελαττώματα.

Πώς θα αντικαταστήσουμε το πυρίτιο

Η εναλλακτική λύση που σήμερα αναπτύσσεται για αντικατάσταση των κρυστάλλων πυριτίου είναι η χρήση λεπτών στρωμάτων ημιαγωγών από ίνδιο, τελλούριο και γάλλιο πάνω σε ένα γυάλινο υπόστρωμα. Τα στοιχεία αυτά όμως είναι σπάνια στην επιφάνεια της Γης και, αν θελήσουμε να κατασκευάσουμε μεγάλες ποσότητες φωτοβολταϊκών στοιχείων με αυτή τη μέθοδο, το κόστος θα εκτοξευθεί σε επίπεδα πολύ υψηλότερα από αυτά της τεχνολογίας του πυριτίου. Η πρόταση του καθηγητή Αλιβιζάτου και της ομάδας του να χρησιμοποιηθούν νανοκρύσταλλοι από υλικά που υπάρχουν σε αφθονία στη Γη, όπως π.χ. ο σιδηροπυρίτης, ο θειούχος χαλκός και το οξείδιο του χαλκού, θα μπορούσε να οδηγήσει στη μαζική κατασκευή φωτοβολταϊκών στοιχείων με κόστος πολύ χαμηλότερο από το σημερινό.

Μια άλλη ενδιαφέρουσα εφαρμογή των νανοκρυστάλλων που έχει προτείνει ο καθηγητής Αλιβιζάτος είναι η απευθείας μετατροπή της ενέργειας του ηλιακού φωτός σε υγρό καύσιμο. Χρησιμοποιώντας νανοκρυσταλλικό οξείδιο του κοβαλτίου αντί για χλωροφύλλη, ο Αλιβιζάτος και η ομάδα του έδειξαν ότι είναι δυνατή η απευθείας παραγωγή μεθυλικής αλκοόλης (γνωστής πιο πολύ ως ξυλόπνευμα) από διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Με τον τρόπο αυτόν όχι μόνο αφαιρείται από την ατμόσφαιρα το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο ευθύνεται βασικά για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, και απελευθερώνεται οξυγόνο, αλλά παράγεται ταυτόχρονα και ένα υγρό καύσιμο που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κίνηση οχημάτων.

Νέα ερευνητικά προγράμματα

Ο καθηγητής Αλιβιζάτος, πέρα από την καθηγητική έδρα Larry and Diane Bock του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, κατέχει από το 2009 και τη θέση του διευθυντή του Εθνικού Εργαστηρίου Λόρενς στο Μπέρκλεϊ (Lawrence Berkeley National Laboratory, LBL). Ως διευθυντής του LBL ο Αλιβιζάτος προωθεί δύο μεγάλα ερευνητικά προγράμματα. Το πρώτο είναι ο «Κύκλος του άνθρακα 2.0», μια πολυεπιστημονική προσέγγιση για την επίλυση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Το δεύτερο είναι η «Φωτεινή πηγή επόμενης γενιάς», που στοχεύει στην παραγωγή παλμών ακτίνων-Χ διάρκειας μόλις μερικών δισεκατομμυριοστών του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου, τόσο σύντομης που θα είναι ικανές να καταγράψουν την κίνηση των ηλεκτρονίων.