Taube, premio Nobel '83: così ho spiato gli scambi di elettroni tra le molecole

Taube, premio Nobel '83: così ho spiato gli scambi di elettroni tra le molecole Taube, premio Nobel '83: così ho spiato gli scambi di elettroni tra le molecole IL 441 di Gerona Road corrisponde a una delle tante casette unifamiliari con giardino, garage e backyard, che l'amministrazione dell'Università di Stanford (ente privato con bilancio in pareggio) ha costruito per 1 docenti. Ma questa di Gerona Road — una stradetta al limite SudOvest, del grande campus universitario, a un'ora di macchina da San Francisco —ha una caratteristica singolare. Oltre al verde delle siepi e degli alberi annosi che le fanno cornice, la casa sembra sorgere per tre lati da una piccola selva di fiori. Soltanto quando mi trovo davanti a questa meraviglia di colori e di profumi, mi rendo conto del perché della condizione perentoria che 11 professor Henry Taube, Nobel '83 per la chimica, aveva posto alla mia richiesta d'incontrarlo: «Posso dedicarle mezz'ora a casa mia, ma ad un patto — mi aveva detto al telefono —. Ohe sabato mattina lei sia li alle nove: dopo non potrei, perché ho mille lavori da fare nel mio giardino». Non c'era dubbio, mi aveva detto la verità: appoggiate a un muretto, pronte per l'uso, una zappetta, una pala e le forbici da giardiniere. Il professor Taube, blusa di cotone avana e pantaloni dello stesso materiale in tinta, è già. nella sua tuta da lavoro del sabato quando mi apre la porta. Sul tavolino davanti al caminetto ci sono mucchi di telegrammi provenienti da ogni parte del mondo; alcune buste appena arrivate sono ancora da aprire. Sessantasette anni, capelli corti in massima parte ancora neri con un ciuffo sulla fronte, baffetti spioventi, brizzolati; corporatura asciutta, due occhietti grigio-chiari in una faccia arguta: in qualche modo mi' richiama alla mente le immagini fotografiche di Einstein giovane. L'Accademia delle Scien¬ ze di Svezia gli ha assegnato il Nobel, definendolo «... uno degli scienziati più creativi .del nostro secolo. nel settore della chimica Eppure quest'uomo, la cui vita operosa è stata scandita fra il laboratorio, l'insegnamento, la famiglia, i fiori e la musica, è di una semplicità incredibile. «Tutto cominciò molti anni fa — mi dice —, quando all'Università di Chicago fui richiesto di tenere un corso avanzato di chimica. Le sue ricerche hanno aperto la strada, atta realizzazione di nuove pile a combustibile e di materie plastiche in grado di condurre elettricità La coltivazione dei fiori è il suo hobby preferito Non avevo mai svolto prima di allora un corso del genere e mi parve interessante affrontare con i miei studenti 11 problema della chimica della coordinazione». Si tratta di quel capitolo della scienza che studia la chimica degli ioni metallici e le loro interazioni con altre molecole e con altri ioni. «Nel ventennio compreso fra il 1930 e il 1950 1 chimici organici — prosegue Taube — avevano fatto un magnifico lavoro, realizzando una serie di analisi e di misure nel tentativo di capire l'andamento del tasso di velocità delle reazioni organiche: ma c'era virtualmente nulla nel campo della chimica inorganica su questo tipo di problemi». Il lavoro di Taube iniziò con lo studio dello scambio degli elettroni fra le molecole del composti metallici. Di qui egli passò alle indagini sull'ossidazione dei metalli e ai problemi classici della reattività chimica. In ogni reazione chimica entra in gioco un notevole .scambio di elettroni; e per jdl più ogni molecola mantiene, la sua struttura e la sua stabilità quando lo scambio degli elettroni fra Intervista al pres piò. il collega James Coliman che lavora qui a Stanford ha realizzato molecole organiche stabili in una soluzione, basandosi anche sulle mie - idee circa gli scambi elettronici all'interno di una architettura molecolare».. I lettori ricorderanno che proprio sii Tuttosclense fu data notizia delle ricerche del professor Collman a proposito delle possibilità di creare composti organici superconduttori. Anche qui un atomo e l'altro, all'interno dell'edificio molecolare e con le altre molecole, avviene in un certo modo. Il più semplice esemplo dello scambio di elettroni che si può analizzare è quello di certi processi elettrolitici. Per intenderci, un chicco di sale ohe si scioglie in acqua. Più complessi e più difficili da capire sono i processi delle reazioni di catalisi. In queste reazioni gli scambi elettronici da un' punto all'altro della molecola sono ben più complicati di quello che succede nell'ossidazione di un metallo o nel dissolvimento di un sale in acqua: Taube ha aperto la strada per capire questi meccanismi. «Non so prevedere —dice lo scienziato con un tocco di umiltà che fa tenerezza — quali applicazioni pratiche avranno le mie ricerche; posso dire soltanto che lo studio degli scambi elettronici sta dando risultati interessanti a vari gruppi di lavoro oltre al mlovPer esem- sl tratta'di vedere come si spostano gli elettroni nelle molecole e di) una molecola all'altra: alla base come si vede ci sono gli studi e i risultati di TaUbc. «Un altro grupiio di ricerche che usa i miei strumenti — prosegue lo scienziato — opera nell'ambito di un'industria per realizzare un catalizzatore per un elettrodo ad.ossigeno. Questo avrà» molta importanza nel campo' delle'1 "fuell cells". Si tratta, come è noto,, delle Vpll e a combustibi- nel veicoli spaziali americani. Esse bruciando lentamente idrogeno e ossigeno producono elettricità e forniscono acqua pura quale sottoprodotto. Il problema è che tali pile per funzionare hanno bisogno di un catalizzatore al platino: il costo ne limita l'impiego alle attività spaziali. Se il catalizzatore di cui parla Taube verrà fatto, le pile a combustibile potranno diventare sorgenti di elettricità per mille usi nella vita di ognuno. Quali sviluppi potrà avere la biochimica partendo dalle sue ricerche? «Anche qui non: so fare previsioni, posso dire' solo che studiando il comportamento degli scambi elettronici si potrà forse giungere a capire 11 meccanismo dell'ossidazione dello zucchero alla bassa temperatura del nostro corpo». 1 Non ha mai pensato di dedicarsi alla chimica organica?. . «Ho sempre definito questo fatto una specie di conversione religiosa. Fino ad ora non mi sono convertito. **B mio lavoro non riguarda una singola scoperta, ma costituisce un pezzetto che si aggiunge ad un altro pezzo e questo è poi il modo di operare della chimica. Qui ; mi piace riconoscere che il mio back-ground teorico sul Henry Taubc, premio Nobel per la chimica 1983, con la moglie nella sua casa presso San Francisco le reazioni chimiche si svolgono sulla superficie del solido e c'è una certa porzione di questo solido dove avviene tutto. E' molto difficile definire là natura dei^'luoghl" catalitici ottimali, nelle superfici dei catalizzatori. Ma c'è un altro approccio al problema che si ha studian-. do le catalisi in soluzione, Inmodo da sviluppare le conoscenze sui rapporti fra l'attività catalitica e la struttura delle molecole. Insomma, lo scopo del chimico — conclude Taube — è quello di-, controllare le reazioni nei: vari processi, favorendo i quelle desiderate ed eliminando quelle che non si vogliono». Al momento del commiato Taube chiama la moglie. «I nostri quattro figli sono ormai adulti e vivono con le loro famiglie. Io e Mary siamo tornati sposini». Il 1983 è stato proprio il suo anno: oltre ai 190 mila' dollari del Premio Nobel, aveva anche vinto nell'agosto scorso 11 Premio Robert Welch con oltre 150 mila dollari. «Ora siamo rie; chi...», dice. Ma nella sua' faccia leggo la stessa espressione attonita e perplessa che i testimoni ebbero da Einstein quando si vi-, de offrire. 15 mila dollari al posto del 5 mila che aveva' chiesto per fare il docente In California e sbottò sconsolato: «E ora"che me ìjè facèto?». ,| Giancarlo Musini to che, finita l'Intervista-e senza che .io glielo chieda, mi conduce nella sua «stanza del tesoro». E' il suo studio; accende un giradischi e mi fa ascoltare un pezzo di Caruso. Una parete della stanza è formata da un unico scaffale a ripiani tutti uguali che vanno da terra al soffitto. Sono zeppi di dischi di lirica dall'inizio del secolo ad oggi. Vi sono le opere e le romanze dei tenori, dei soprani, del baritoni più famosi del mondo; ordinati e schedati come un chimico sa tenere la sua biblioteca e le sequenze delle sue pubblicazioni. Prima di salutarci il discorso ritorna ancora sulla chimica e sul suo lavoro: «Quando ci sono due ioni in soluzione, gli elettroni si trasferiscono dall'uno all'altro; quello che c'è da cat pire è quali fattori control' lano il tasso di questi trasferimenti e perché esso può essere cosi differente per due ioni apparentemente uguali; se poi si aggiungono a questo semplice esempio quelli che si possono avere quando si compiono reazioni, catalitiche la cui fenomenologia è di una complessità estrema, ci si rende conto che lo studio sui trasferimenti degli elettroni è ben lontano da essere chiuso. Molte catalisi inidustriali avvengono con catalizzatori allo stato solido mentre i reattivi sono allo stato fluido (gas o liquidi); quale ho potuto iniziare le mie ricerche proviene da al- -. tri chimici. Ne voglio nominare due: Rudy Marcus in America e Noel Hush in Australia. La direzione teorica del mio lavoro sperimentale prese l'avvio dalle loro idee». Parlando di altri chimici, Taube ne nomina due italiani: Turco di Padova e Sacconi di Firenze, a proposito del quale aggiunge subito: «E' un mio grande amico ed è uno dei chimici più raffinati che ho incontrato». Quando gli dico che Luigi Sacconi, fondatore della scuola di chimica inorganica dell'Università di Firenze, mi è stato maestro in anni lontani, la nostra conversazione acquista una cordialità insperata, al pun- Taube, premio Nobel '83: così ho spiato gli scambi di elettroni tra le molecole Taube, premio Nobel '83: così ho spiato gli scambi di elettroni tra le molecole IL 441 di Gerona Road corrisponde a una delle tante casette unifamiliari con giardino, garage e backyard, che l'amministrazione dell'Università di Stanford (ente privato con bilancio in pareggio) ha costruito per 1 docenti. Ma questa di Gerona Road — una stradetta al limite SudOvest, del grande campus universitario, a un'ora di macchina da San Francisco —ha una caratteristica singolare. Oltre al verde delle siepi e degli alberi annosi che le fanno cornice, la casa sembra sorgere per tre lati da una piccola selva di fiori. Soltanto quando mi trovo davanti a questa meraviglia di colori e di profumi, mi rendo conto del perché della condizione perentoria che 11 professor Henry Taube, Nobel '83 per la chimica, aveva posto alla mia richiesta d'incontrarlo: «Posso dedicarle mezz'ora a casa mia, ma ad un patto — mi aveva detto al telefono —. Ohe sabato mattina lei sia li alle nove: dopo non potrei, perché ho mille lavori da fare nel mio giardino». Non c'era dubbio, mi aveva detto la verità: appoggiate a un muretto, pronte per l'uso, una zappetta, una pala e le forbici da giardiniere. Il professor Taube, blusa di cotone avana e pantaloni dello stesso materiale in tinta, è già. nella sua tuta da lavoro del sabato quando mi apre la porta. Sul tavolino davanti al caminetto ci sono mucchi di telegrammi provenienti da ogni parte del mondo; alcune buste appena arrivate sono ancora da aprire. Sessantasette anni, capelli corti in massima parte ancora neri con un ciuffo sulla fronte, baffetti spioventi, brizzolati; corporatura asciutta, due occhietti grigio-chiari in una faccia arguta: in qualche modo mi' richiama alla mente le immagini fotografiche di Einstein giovane. L'Accademia delle Scien¬ ze di Svezia gli ha assegnato il Nobel, definendolo «... uno degli scienziati più creativi .del nostro secolo. nel settore della chimica Eppure quest'uomo, la cui vita operosa è stata scandita fra il laboratorio, l'insegnamento, la famiglia, i fiori e la musica, è di una semplicità incredibile. «Tutto cominciò molti anni fa — mi dice —, quando all'Università di Chicago fui richiesto di tenere un corso avanzato di chimica. Le sue ricerche hanno aperto la strada, atta realizzazione di nuove pile a combustibile e di materie plastiche in grado di condurre elettricità La coltivazione dei fiori è il suo hobby preferito Non avevo mai svolto prima di allora un corso del genere e mi parve interessante affrontare con i miei studenti 11 problema della chimica della coordinazione». Si tratta di quel capitolo della scienza che studia la chimica degli ioni metallici e le loro interazioni con altre molecole e con altri ioni. «Nel ventennio compreso fra il 1930 e il 1950 1 chimici organici — prosegue Taube — avevano fatto un magnifico lavoro, realizzando una serie di analisi e di misure nel tentativo di capire l'andamento del tasso di velocità delle reazioni organiche: ma c'era virtualmente nulla nel campo della chimica inorganica su questo tipo di problemi». Il lavoro di Taube iniziò con lo studio dello scambio degli elettroni fra le molecole del composti metallici. Di qui egli passò alle indagini sull'ossidazione dei metalli e ai problemi classici della reattività chimica. In ogni reazione chimica entra in gioco un notevole .scambio di elettroni; e per jdl più ogni molecola mantiene, la sua struttura e la sua stabilità quando lo scambio degli elettroni fra Intervista al pres piò. il collega James Coliman che lavora qui a Stanford ha realizzato molecole organiche stabili in una soluzione, basandosi anche sulle mie - idee circa gli scambi elettronici all'interno di una architettura molecolare».. I lettori ricorderanno che proprio sii Tuttosclense fu data notizia delle ricerche del professor Collman a proposito delle possibilità di creare composti organici superconduttori. Anche qui un atomo e l'altro, all'interno dell'edificio molecolare e con le altre molecole, avviene in un certo modo. Il più semplice esemplo dello scambio di elettroni che si può analizzare è quello di certi processi elettrolitici. Per intenderci, un chicco di sale ohe si scioglie in acqua. Più complessi e più difficili da capire sono i processi delle reazioni di catalisi. In queste reazioni gli scambi elettronici da un' punto all'altro della molecola sono ben più complicati di quello che succede nell'ossidazione di un metallo o nel dissolvimento di un sale in acqua: Taube ha aperto la strada per capire questi meccanismi. «Non so prevedere —dice lo scienziato con un tocco di umiltà che fa tenerezza — quali applicazioni pratiche avranno le mie ricerche; posso dire soltanto che lo studio degli scambi elettronici sta dando risultati interessanti a vari gruppi di lavoro oltre al mlovPer esem- sl tratta'di vedere come si spostano gli elettroni nelle molecole e di) una molecola all'altra: alla base come si vede ci sono gli studi e i risultati di TaUbc. «Un altro grupiio di ricerche che usa i miei strumenti — prosegue lo scienziato — opera nell'ambito di un'industria per realizzare un catalizzatore per un elettrodo ad.ossigeno. Questo avrà» molta importanza nel campo' delle'1 "fuell cells". Si tratta, come è noto,, delle Vpll e a combustibi- nel veicoli spaziali americani. Esse bruciando lentamente idrogeno e ossigeno producono elettricità e forniscono acqua pura quale sottoprodotto. Il problema è che tali pile per funzionare hanno bisogno di un catalizzatore al platino: il costo ne limita l'impiego alle attività spaziali. Se il catalizzatore di cui parla Taube verrà fatto, le pile a combustibile potranno diventare sorgenti di elettricità per mille usi nella vita di ognuno. Quali sviluppi potrà avere la biochimica partendo dalle sue ricerche? «Anche qui non: so fare previsioni, posso dire' solo che studiando il comportamento degli scambi elettronici si potrà forse giungere a capire 11 meccanismo dell'ossidazione dello zucchero alla bassa temperatura del nostro corpo». 1 Non ha mai pensato di dedicarsi alla chimica organica?. . «Ho sempre definito questo fatto una specie di conversione religiosa. Fino ad ora non mi sono convertito. **B mio lavoro non riguarda una singola scoperta, ma costituisce un pezzetto che si aggiunge ad un altro pezzo e questo è poi il modo di operare della chimica. Qui ; mi piace riconoscere che il mio back-ground teorico sul Henry Taubc, premio Nobel per la chimica 1983, con la moglie nella sua casa presso San Francisco le reazioni chimiche si svolgono sulla superficie del solido e c'è una certa porzione di questo solido dove avviene tutto. E' molto difficile definire là natura dei^'luoghl" catalitici ottimali, nelle superfici dei catalizzatori. Ma c'è un altro approccio al problema che si ha studian-. do le catalisi in soluzione, Inmodo da sviluppare le conoscenze sui rapporti fra l'attività catalitica e la struttura delle molecole. Insomma, lo scopo del chimico — conclude Taube — è quello di-, controllare le reazioni nei: vari processi, favorendo i quelle desiderate ed eliminando quelle che non si vogliono». Al momento del commiato Taube chiama la moglie. «I nostri quattro figli sono ormai adulti e vivono con le loro famiglie. Io e Mary siamo tornati sposini». Il 1983 è stato proprio il suo anno: oltre ai 190 mila' dollari del Premio Nobel, aveva anche vinto nell'agosto scorso 11 Premio Robert Welch con oltre 150 mila dollari. «Ora siamo rie; chi...», dice. Ma nella sua' faccia leggo la stessa espressione attonita e perplessa che i testimoni ebbero da Einstein quando si vi-, de offrire. 15 mila dollari al posto del 5 mila che aveva' chiesto per fare il docente In California e sbottò sconsolato: «E ora"che me ìjè facèto?». ,| Giancarlo Musini to che, finita l'Intervista-e senza che .io glielo chieda, mi conduce nella sua «stanza del tesoro». E' il suo studio; accende un giradischi e mi fa ascoltare un pezzo di Caruso. Una parete della stanza è formata da un unico scaffale a ripiani tutti uguali che vanno da terra al soffitto. Sono zeppi di dischi di lirica dall'inizio del secolo ad oggi. Vi sono le opere e le romanze dei tenori, dei soprani, del baritoni più famosi del mondo; ordinati e schedati come un chimico sa tenere la sua biblioteca e le sequenze delle sue pubblicazioni. Prima di salutarci il discorso ritorna ancora sulla chimica e sul suo lavoro: «Quando ci sono due ioni in soluzione, gli elettroni si trasferiscono dall'uno all'altro; quello che c'è da cat pire è quali fattori control' lano il tasso di questi trasferimenti e perché esso può essere cosi differente per due ioni apparentemente uguali; se poi si aggiungono a questo semplice esempio quelli che si possono avere quando si compiono reazioni, catalitiche la cui fenomenologia è di una complessità estrema, ci si rende conto che lo studio sui trasferimenti degli elettroni è ben lontano da essere chiuso. Molte catalisi inidustriali avvengono con catalizzatori allo stato solido mentre i reattivi sono allo stato fluido (gas o liquidi); quale ho potuto iniziare le mie ricerche proviene da al- -. tri chimici. Ne voglio nominare due: Rudy Marcus in America e Noel Hush in Australia. La direzione teorica del mio lavoro sperimentale prese l'avvio dalle loro idee». Parlando di altri chimici, Taube ne nomina due italiani: Turco di Padova e Sacconi di Firenze, a proposito del quale aggiunge subito: «E' un mio grande amico ed è uno dei chimici più raffinati che ho incontrato». Quando gli dico che Luigi Sacconi, fondatore della scuola di chimica inorganica dell'Università di Firenze, mi è stato maestro in anni lontani, la nostra conversazione acquista una cordialità insperata, al pun-

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