Jan Czochralski urodził się 23 października 1885 roku w Kcyni, małym miasteczku w zaborze pruskim, niedaleko Bydgoszczy, w szanowanej rodzinie stolarskiej. Zaledwie 16-letni Jan przeniósł się do Krotoszyna, gdzie podjął pracę w aptece. W 1904 roku wyjechał do Berlina. Trafił do laboratoriów koncernu Allgemeine Elektrizitaets Gesellschaft (AEG). Pracując, równolegle zdobywał wykształcenie i w 1910 roku otrzymał tytuł inżyniera chemika na Politechnice Berlińskiej. Na swoich wynalazkach, takich jak stop używany w kolejnictwie, zarobił miliony. W wolnej Polsce był profesorem Politechniki Warszawskiej, a w czasie okupacji współpracował z podziemiem. Niestety, powojenna władza nie polubiła znakomitego naukowca. Pozbawiony stanowiska musiał zarabiać na życie wytwarzaniem produktów chemicznych, prześladowany coraz to nowymi kontrolami i rewizjami. W czasie jednej z nich dostał zawału serca i wkrótce zmarł.

W 1916 roku Czochralski dokonał odkrycia, które po latach okazało się jego największym osiągnięciem: opracował metodę pomiaru szybkości krystalizacji metali. Według anegdoty, przez roztargnienie zamiast w kałamarzu zanurzył stalówkę pióra w tyglu z roztopioną cyną – i wyciągając pióro, uzyskał pręcik metalu.

Metoda wytwarzania monokryształów poprzez wyciąganie, początkowo interesująca wyłącznie metaloznawców, obecnie jest powszechnie stosowana w produkcji kryształów, zwłaszcza półprzewodnikowych, które służą do budowy zarówno pojedynczych elementów elektronicznych, jak i procesorów.

Na wystawie przebrany za profesora Czochralskiego aktor odtwarza historyczny moment odkrycia jego sławnej metody za pomocą pióra ze stalówką i tygielka z roztopiona cyną. Nieco dalej można prześledzić proces tworzenia się monokryształu zarówno na modelu, jak i na urządzeniach wytwarzających monokryształy tiosiarczanu sodu czy galu – metalu, który roztapia się w gorącej herbacie.

Na 20 stoiskach można zapoznać się z łatwymi do hodowli w warunkach domowych kryształami ałunu, cukru czy soli, zobaczyć jak rosną w roztworze kryształki cyny i jak błyskawicznie przebiega krystalizacja przechłodzonego roztworu octanu sodu (to tę reakcje wykorzystuje się w kieszonkowych ogrzewaczach do rąk). Są też substancje nie mające struktury krystalicznej – szkła metaliczne. Większość z nas ma z nimi do czynienia codziennie – są elementem etykietek zabezpieczających towary w sklepach.

Rozmaite kryształy można podziwiać za pomocą mikroskopów optycznych, a także mikroskopu sił atomowych, wystawiony jest jednak również okazały monokryształ krzemu o długości metra oraz „plasterek” znacznie większego kryształu o średnicy 45 centymetrów (z takich krzemowych „wafli” wytwarzane są procesory naszych komputerów). Jest także grafen (wytwarzany na wystawie „klasyczną” metodą wykorzystującą grafit i taśmę klejącą) oraz produkowane w Polsce najlepsze na świecie detektory podczerwieni (wykorzystywane m.in. w łaziku marsjańskim Curiosity).

Organizatorami wystawy, która poza Politechniką (do 23 marca) pokazywana będzie w kilkunastu polskich miastach, są m.in. Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Polskie Towarzystwo Chemiczne i Muzeum Marii Skłodowskiej–Curie. W tym roku obchodzimy Międzynarodowy Rok Krystalografii, proklamowany przez UNESCO. Więcej informacji na stronie internetowej: www.czochralskipw.pl

PAP - Nauka w Polsce

pmw/ agt/