9 октября Шведская академия наук объявила лауреатов Нобелевской премии по химии. В 2019 году премию получили Джон Гудинаф, Стенли Виттингхэм и Акира Йошино за разработку литий-ионных аккумуляторов.

«Эти легкие, перезаряжаемые и мощные батареи используются сейчас везде: начиная от мобильных телефонов и ноутбуков, заканчивая – электроавтомобилями. Они могут сохранять значительное количество энергии из возобновляемых источников от солнца и ветра», — заявили в Нобелевском комитете Королевской шведской академии наук.

Каждый из лауреатов внес равный вклад в развитие литий-ионных аккумуляторов. Во время изучения сверхпроводников, Стэнли Уиттингхэм обнаружил энергоемкий материал — дисульфид титана, из которого смастерил катод. Анод ученый сделал из лития. 

«Уиттинхэм был первым, кто разработал фундаментальную идею того, что можно использовать [в батареях] явление интеркаляции, — объясняет электрохимик Михаил Воротынцев, профессор РХТУ им. Менделеева. — Все батареи основаны на том, что внутри них обязательно есть движение ионов между двумя электродами. Весь смысл литий-ионников в том, что вместо химической реакции используется интеркаляция».

Прототип аккумуляторной батареи получился неудачный – он взрывался из-за того, что металлический литий проявлял высокую химическую активность. Безопасными и надежными аккумуляторы сделал Акиро Йосино в 1985 году, заменив взрывоопасный литий на каменноугольный кокс. Еще раньше, в 1980 году, Джон Гудинаф сделал катод из оксида кобальта, еще более энергоемкого материала, чем дисульфид титана. Напряжение модернизированного аккумулятора увеличилось почти в два раза – до четырех вольт.

Церемония награждения лауреатов состоится в Стокгольме 10 декабря. В этом году сумма каждой из Нобелевских премий составляет девять миллионов шведских крон (более 900 тысяч долларов США).

В 2018 году лауреатами Нобелевской премии по химии стали Фрэнсис Арнольд за направленную эволюцию ферментов, Джордж Смит и сэр Грегори Винтер за фаговый дисплей пептидов и антител. Смит и Винтер осуществили поиском новых молекул пептидной природы, в том числе антител с использованием метода фагового дисплея. С его помощью создаются обширные библиотеки разнообразных по природе пептидных молекул, которые потенциально обладают физиологической функцией.

Синтезированный Смитом и Винтером препарат (Adalimumab) – это, по сути, антитело, которое идентично иммуноглобулину человека. Оно селективно связывается с фактором некроза опухоли и блокирует его. Новая эра в химиотерапии – это иммунотерапия с использованием моноклональных антител. Сейчас антитела применяют и как средства адресной доставки лекарств. Этот принцип используется в развивающейся сейчас области – конъюгатов лекарств с антителами. В том числе, этим занимается научная группа ректора РХТУ Александра Мажуги.

«В своей работе мы ищем низкомолекулярные соединения пептидной природы, которые по своему строению похожи на антитела, но при этом их получение проще, они более стабильны и оказывают такой же терапевтический эффект. Они эффективны для адресной доставки к клеткам. В нашем случае для терапии рака предстательной железы», – говорит о своей научной работе ректор Менделеевского университета.