Jan Czochralski – ojciec współczesnej elektroniki

Bez tego wynalazku nie byłoby smartfonów, laptopów i całej współczesnej elektroniki. Technologia wytwarzania monokryształów początkowo była tylko ciekawostką. Jej twórca, Jan Czochralski, jest mało znanym w ojczyźnie – a zarazem jednym z najczęściej cytowanych polskich uczonych. Zmarł dokładnie przez 70 laty, 22 kwietnia 1953 r.

Jan Czochralski – jeden z najczęściej cytowanych polskich uczonych

.Jan Czochralski urodził się 23 października 1885 roku w Kcyni, małym miasteczku w zaborze pruskim, niedaleko Bydgoszczy, w szanowanej rodzinie stolarskiej. Był ósmym z dziesięciorga dzieci. Ponieważ ojcu nie podobały się ryzykowne chemiczne eksperymenty syna, mający zaledwie 16 lat 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.

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 tranzystorów używanych w elektronice. Opracowaną przez Czochralskiego metodą produkowane są dziś monokryształy, w oparciu o które działają telefony komórkowe, tablety, cyfrowe aparaty fotograficzne, odtwarzacze mp3, przenośnie konsole do gier i inne urządzenia elektroniczne.

Metal B

.W 1924 roku światło dzienne ujrzał inny ważny wynalazek Czochralskiego: stop świetnie nadający się na panewki do produkcji ślizgowych łożysk kolejowych (znany później jako bahnmetal lub metal B). Stop nie zawierał kosztownej i trudno dostępnej cyny. Patent natychmiast kupiła kolej niemiecka. Dzięki metalowi B można było zwiększyć prędkość jazdy pociągów i w znacznym stopniu rozwinąć kolejnictwo w Niemczech, Polsce, Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i ZSRR.

Za sukcesami szły rozgłos i pieniądze. W 1925 roku Czochralski został przewodniczącym Zarządu Głównego Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego. Polskim uczonym zainteresował się Henry Ford, założyciel słynnego koncernu samochodowego. Zaprosił Czochralskiego do zwiedzenia swoich fabryk, po czym zaproponował objęcie stanowiska dyrektora w nowopowstałej fabryce duraluminium. Mimo kuszącej oferty Jan Czochralski odmówił.

Jan Czochralski profesorem

.W 1928 roku, wskutek próśb prezydenta Polski i wybitnego chemika Ignacego Mościckiego, Czochralski wrócił na stałe do ojczyzny. Objął stanowisko profesora kontraktowego Politechniki Warszawskiej, a w listopadzie 1929 roku został jej doktorem honoris causa. W kolejnym roku z rąk prezydenta Polski przyjął tytuł profesora zwyczajnego. Zrzekł się obywatelstwa niemieckiego, lecz procedura nie została formalnie zakończona.

W 1932 roku Czochralski zakupił neoklasycystyczny pałacyk w Warszawie przy ul. Nabielaka, który stał się miejscem przyjęć osób ze sfer rządowych i artystycznych. Stałymi bywalcami byli tu m.in. Ludwik Solski, Karol Roztworowski i Kornel Makuszyński.

Profesor Czochralski fundował stypendia dla studentów, wspomagał finansowo rekonstrukcję dworku Chopina w Żelazowej Woli, współfinansował wykopaliska w Biskupinie. Na Politechnice Warszawskiej, w ramach Wydziału Chemicznego zorganizował Zakład Metalurgii i Metaloznawstwa. W czasie wojny kierował Zakładem Badań Materiałów, jednym z ośmiu zakładów utworzonych na Politechnice za zgodą okupanta. Zakład pomógł przetrwać wielu polskim naukowcom, ale wykonywał prace także dla Wehrmachtu. Oficjalną współpracę z Niemcami podjęto za zgodą władz konspiracyjnych.

Sam Jan Czochralski w czasie wojny wielokrotnie wykorzystywał swoje koneksje i dobrą sytuację materialną by ratować nie tylko naukowców i artystów przed represjami ze strony hitlerowskich Niemiec. W pomoc zaangażowana była cała rodzina, zwłaszcza najstarsza córka Leonia.

Jednak z powodu prac wykonywanych dla Niemców przez zakład kierowany przez Czochralskiego, natychmiast po wojnie profesora oskarżono o współpracę z okupantem. Na kilka miesięcy trafił do aresztu w Piotrkowie Trybunalskim. Wobec braku dowodów winy dochodzenie umorzono. W obronie poszkodowanego, dając świadectwo jego patriotyzmu, wystąpił m.in. Gustaw Olechowski, były konsul Rzeczypospolitej. Mimo uniewinnienia przez prokuraturę, w grudniu 1945 roku władze Politechniki Warszawskiej pozbawiły Czochralskiego tytułu profesorskiego i praktycznie wykluczyły ze środowiska naukowego.

W sierpniu 1945 roku upokorzony Czochralski wrócił do Kcyni. Założył tu małą firmę chemiczną BION, zajmującą się m.in. produkcją pasty do butów, soli peklującej i płynu do trwałej ondulacji. Po brutalnej rewizji, przeprowadzonej w jego willi w Kcyni przez Urząd Bezpieczeństwa, Jan Czochralski doznał ataku serca i 22 kwietnia 1953 roku zmarł w szpitalu w Poznaniu.

Dorobek i znaczenie dla rozwoju nauki

.Dorobek naukowy prof. Czochralskiego obejmuje ok. 120 publikacji, dwie książkowe monografie, kilkadziesiąt patentów i tysiące stron raportów uważanych za tajne. Do dziś jest w czołówce najczęściej cytowanych polskich uczonych. Jego największym osiągnięciem okazała się metoda wytwarzania monokryształów. Można przypuszczać, że gdyby prof. Jan Czochralski żył kilkanaście lat dłużej i doczekał rozkwitu elektroniki półprzewodnikowej, z ogromnym prawdopodobieństwem Polska miałaby drugiego noblistę w naukach ścisłych.

Przez wiele lat Czochralskiego pomijano w wydawnictwach encyklopedycznych – na przykład w wydanym w roku 1967 2. tomie Wielkiej Encyklopedii Powszechnej PWN. Krótka notka biograficzna pojawiła się dopiero w wydanym w roku 1970 suplemencie. Starania o rehabilitację prof. Czochralskiego podejmowano na Politechnice Warszawskiej kilkakrotnie. Dopiero dokumenty odnalezione w 2011 roku pozwoliły jednoznacznie potwierdzić współpracę prof. Czochralskiego nie z okupantem, a z wywiadem Komendy Głównej Armii Krajowej. W tej sytuacji senat Politechniki Warszawskiej uchwałą z 29 czerwca 2011 roku – po 66 latach… – całkowicie zrehabilitował prof. Czochralskiego.

Badania naukowe zmieniają nasz świat

.„Trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu” – pisze prof. Andrzej JAJSZCZYK, wiceprzewodniczący Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), dyrektor Narodowego Centrum Nauki w latach 2011-2015, członek korespondent PAN.

Jak zaznacza, „dzięki badaniom naukowym nie tylko wiemy, jak żyli nasi przodkowie tysiące lat temu, ale także, jak funkcjonują rynki i co wpływa na nasze zbiorowe działania. Nauka służy także zaspokajaniu naszej zwykłej, ludzkiej ciekawości, przy okazji pozwalając odkrywać rzeczy, które dają szanse na zmianę naszego życia na lepsze. Co prawda nie zawsze chcemy czy umiemy skorzystać z tego, co nam podpowiada nauka, ale w krajach, które to potrafią, żyje się na ogół znacznie lepiej niż tam, gdzie badania naukowe się lekceważy”.

„Niestety, coś, co wielu nazywa postępem, ma też swoje ciemne strony. I jakkolwiek wyniki badań naukowych bywają używane także w złej wierze bądź ich niewłaściwe czy po prostu nierozumne zastosowanie prowadzi do opłakanych skutków, to nikt przy zdrowych zmysłach nie kwestionuje konieczności dalszego prowadzenia badań, chociażby po to, by walczyć ze wspomnianymi skutkami”.

Prof. Andrzej JAJSZCZYK podkreśla jednocześnie, że „współczesne badania naukowe obejmują praktycznie wszystkie obszary naszej egzystencji, a liczba osób uprawiających obecnie naukę, jak twierdzą niektórzy, jest większa niż sumaryczna liczba uczonych żyjących od starożytności do czasów współczesnych”.

PAP/WszystkoCoNajważniejsze/PP