06/10/2026 · VietTechies · Biên tập
Khoảng năm 1937, cậu bé 10 tuổi Alan MacDiarmid đạp xe đến thư viện công cộng ở Lower Hutt, New Zealand. Ở ngăn dưới cùng của kệ sách thiếu nhi, cậu phát hiện một cuốn sách bìa xanh lam rực rỡ mang tựa đề The Boy Chemist (Cậu bé hóa học). Theo hồi ký của MacDiarmid, cậu đã mượn và liên tục gia hạn cuốn sách suốt hơn một năm, tự tay thực hiện hầu hết các thí nghiệm được hướng dẫn bên trong. Cuốn sách thư viện duy nhất ấy đã nhen nhóm niềm tò mò mãnh liệt về các phản ứng hóa học, trở thành ngọn lửa định hình toàn bộ sự nghiệp khoa học của ông sau này.
Chân trần ở Lower Hutt
Sinh ngày 14 tháng 4 năm 1927 tại Masterton, New Zealand, MacDiarmid lớn lên trong những năm tháng khủng hoảng của thời kỳ Đại Suy thoái. Cha ông, một kỹ sư, rơi vào cảnh thất nghiệp suốt bốn năm đầu thập niên 1930, buộc gia đình bảy người phải chuyển đến Lower Hutt gần thủ đô Wellington. Cuộc sống thiếu thốn khiến từng bữa ăn trong nhà đều phải tính toán chi tiết, và MacDiarmid thường đi bộ đến trường tiểu học với đôi chân trần như nhiều đứa trẻ cùng lứa trong vùng. Để đỡ đần gia đình, ông nhận đi giao sữa và báo bằng xe đạp từ sớm, qua đó rèn luyện tinh thần tự lập giữa những gian khó thời thơ ấu.
Cậu lao công 16 tuổi
Khi cha nghỉ hưu với khoản lương hưu ít ỏi, MacDiarmid đành phải rời Trường Trung học Hutt Valley vào khoảng năm 1943 khi mới 16 tuổi. Ông nhận làm công việc phụ tá phòng thí nghiệm kiêm lao công với mức lương khiêm tốn tại khoa hóa học Đại học Victoria ở Wellington. Thời điểm đó, khoa phục vụ tới 1.200 sinh viên nhưng chỉ có hai giáo sư đảm nhận giảng dạy. Tự chi trả cho cuộc sống từ năm 17 tuổi, MacDiarmid vừa lau dọn dụng cụ thủy tinh, quét dọn sàn nhà vừa tranh thủ theo học các khóa học bán thời gian. Một trong những nhiệm vụ của ông là chuẩn bị hóa chất minh họa bài giảng cho giảng viên A.D. "Bobbie" Monro. Khi được Monro giao nhiệm vụ điều chế tetrasulfur tetranitride, MacDiarmid đã tổng hợp thành công những tinh thể màu cam rực rỡ. Phản ứng hóa học sống động này đã khơi dậy niềm say mê của ông dành cho các dẫn xuất hóa học giàu sắc màu, mở đường cho luận văn thạc sĩ và bài báo khoa học đầu tiên của ông vào năm 1949.
Tinh thể ánh vàng tại Philadelphia
Sau khi hoàn tất chương trình đại học dưới dạng sinh viên bán thời gian và nhận bằng tiến sĩ tại Mỹ cũng như Anh, MacDiarmid trở thành giảng viên khoa hóa học tại Đại học Pennsylvania, nơi ông gắn bó suốt 45 năm. Tại Philadelphia, ông bắt đầu hợp tác nghiên cứu cùng nhà vật lý Alan Heeger. Xuất phát từ công trình của Mort Labes tại Đại học Temple, MacDiarmid đã vận dụng kinh nghiệm thời thạc sĩ với tetrasulfur tetranitride để tổng hợp polymeric sulfur nitride, ký hiệu hóa học là (SN)x. MacDiarmid và Heeger đã tạo ra thành công các tinh thể polymer lấp lánh sắc vàng có khả năng dẫn điện tương tự kim loại rắn.
Tách trà xanh và bước nhảy vọt hàng triệu lần
Năm 1975, trong chuyến làm việc tại Viện Công nghệ Tokyo, MacDiarmid trò chuyện cùng nhà hóa học Hideki Shirakawa bên tách trà xanh. Trong khi MacDiarmid mang theo mẫu tinh thể (SN)x ánh vàng để khoe, Shirakawa lại chia sẻ về màng polyacetylene màu bạc, (CH)x, vô tình tạo ra do nhầm lẫn nồng độ chất xúc tác trong phòng thí nghiệm. Nhận thấy tiềm năng, MacDiarmid mời Shirakawa sang hợp tác tại Đại học Pennsylvania. Tại Philadelphia, nhóm nghiên cứu nỗ lực tinh chế màng polyacetylene màu bạc nhưng bất ngờ nhận ra rằng độ tinh khiết càng cao thì khả năng dẫn điện lại càng giảm. Đoán rằng chất tạp nhiễm ban đầu có thể đóng vai trò như chất pha tạp (dopant), họ cho màng polyacetylene tiếp xúc với hơi brom ở nhiệt độ phòng. Chỉ trong vài phút, độ dẫn điện của màng mỏng này đã tăng vọt lên hàng triệu lần.
Bước chuyển biến bất ngờ này đã tạo ra polymer kim loại tổng hợp đầu tiên trên thế giới, đập tan quan niệm cho rằng nhựa không thể dẫn điện. Đột phá mang tính cách mạng đó đã mang về cho MacDiarmid, Heeger và Shirakawa Giải Nobel Hóa học năm 2000. Phát minh này tái định hình khoa học vật liệu và hóa học tổng hợp, tạo nền móng vững chắc cho sự ra đời của đèn LED hiện đại, pin năng lượng mặt trời và màn hình hiển thị điện tử dẻo ngày nay.
Ảnh minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.
Nguồn: Nobel Prize
Alan MacDiarmid