Znak Politechniki Warszawskiej

Jan Czochralski – ojciec światowej elektroniki

Zjazd Stowarzyszenia Inżynierów Mechaników Polskich

Zjazd Stowarzyszenia Inżynierów Mechaników Polskich w Warszawie, profesor Jan Czochralski jako czwarty z lewej, fot. zbiory Narodowego Archiwum Cyfrowego

Jego odkrycia i pomysły zmieniły technologię. Życiorys wciąż pozostaje jednak zagadką – przypomina raczej losy bohatera przygodowej powieści niż cenionego naukowca. Co warto wiedzieć o Janie Czochralskim?

Zapraszamy do przeczytania nowego artykułu z cyklu Badania - Innowacje - Technologie.

Dzieło życia

Najbardziej znanym dokonaniem Jana Czochralskiego jest metoda pomiaru szybkości krystalizacji metali. Do jej odkrycia miało zresztą dojść w iście filmowych okolicznościach. Otóż pochłonięty pracą naukowiec podobno przez przypadek włożył stalówkę pióra nie do kałamarza, a do tygla ze stopioną cyną. Po wyjęciu pióra zauważył, że ze stalówki zwisa cynowy drucik. Czochralski odkrył do tego, że ten drucik jest monokryształem (pojedynczym kryształem). To właśnie badanie takich struktur przynosi najbardziej precyzyjne informacje o danym materiale.

Czachoralski dokonał swojego odkrycia w 1916 roku. Co ważne, metodę tę wykorzystywał do otrzymywania monokryształów metali. Dopiero w 1948 roku Amerykanie Gordon K. Teal i John B. Little rozszerzyli jej zastosowanie o niemetale, a konkretnie o german. Tak odkrycie polskiego naukowca zaczęło być używane już nie tylko w metalurgii, ale także w elektronice. Do dzisiaj metodą Czachralskiego wytwarza się monokryształy krzemu, z którego potem produkuje się diody, tranzystory, układy scalone czy czipy.

Inne ważne odkrycia

Mówiąc o pracy Czochralskiego, warto pamiętać nie tylko o rewolucyjnej metodzie nazwanej jego nazwiskiem, ale także o innym wynalazku - stopie na panewki do produkcji ślizgowych łożysk kolejowych (tzw. metal B lub bahnmetall). Stop ten nie zawierał drogiej i trudno dostępnej ceny, a ołów. Był jednocześnie miękki (żeby dobrze smarował oś wagonu) i twardy (co miało zapobiegać jego szybkiemu zużywaniu się). To był ważny krok w rozwoju kolejnictwa, m.in. dlatego dzięki odkryciu Czochralskiego ówczesne pociągi mogły poruszać się szybciej. Naukowiec opatentował swój wynalazek, a potem, za sprawą sprzedaży kolejnym krajom (Niemcy, ZSRR, Stany Zjednoczone, Czechosłowacja, Polska), zapewnił sobie dostatnie życie. 

Jan Czochralski

Z dokonań Jana Czochralskiego korzystamy do dziś, fot. zbiory Narodowego Archiwum Cyfrowego

Czochralski to także twórca tzw. radiomikroskopu - pierowzoru znanych dzisiaj mikroskopów skaningowych. Było to połączenie mikroskopu metalograficznego i układu odbiorczego radia kryształkowego. Urządzenie pozwalało sprawdzać skład próbek metali i stopów, ze szczególnym uwzględnieniem rodzaju i rozmieszczenia substancji niemetalicznych.

Niecodzienna ścieżka edukacyjna

Jan Czochralski skończył seminarium nauczycielskie w Kcyni, ale był tak niezadowolony z uzyskanych ocen, że - zgodnie z pierwszą wersją historii - nie odebrał świadectwa maturalnego albo - jak wskazuje wersja druga - podarł je na oczach swojego profesora. Obie wersje są już zgodne co do tego, że Czochralski wyruszył na podbój świata bez dokumentu poświadczającego zdobyte wykształcenie. Już wtedy mocno interesował się chemią. Podobno jego ojcu stolarzowi do tego stopnia nie podobały się eksperymenty syna, że nakazł mu opuścić dom.

W 1904 roku 19-letni Czochralski trafił do Niemiec, najpierw do apteki i drogerii dr. A. Herbranda w Altglienicke, potem do laboratorium firmy Kunheim & Co. w Niederschoenweide pod Berlinem, a wreszcie do koncernu Allgemeine Elektrizitaets-Gesellschaft (AEG). Tam zdobywał wiedzę i doświadczenie. W 1910 roku otrzymał nawet tytuł inżyniera Politechniki w Charlottenburgu koło Berlina, choć formalnie, przez brak świadectwa maturalnego, nie mógł być nawet studentem.

Skomplikowane losy

Mimo że kariera Czochralskiego w Niemczech znakomicie się rozwijała, w 1928 roku zdecydował się wrócić do Polski. Miał w tym swój udział Ignacy Mościcki – wtedy już prezydent, który przekonywał naukowca do powrotu do ojczyzny. Czochralski trafił na Politechnikę Warszawską. Specjalnie dla niego otworzono na Wydziale Chemicznym Katedrę Metalurgii i Metaloznawstwa.

Pełne sukcesów życie naukowca zakłóciły podejrzenia, które pojawiły się pod koniec II wojny światowej. Profesora oskarżono o kolaborację – uznano m.in., że Zakład Badań Materiałów, którym Czochralski kierował, wykonywał prace dla niemieckiego wojska.

W efekcie naukowiec stracił pracę i pozycję w świecie nauki. Wrócił do rodzinnej Kcyni, gdzie założył firmę produkującą m.in. pastę do butów i płyn do trwałej ondulacji. Zmarł w 1953 roku.

Czochralskiego zrehabilitowano w 2011 roku. To nie rozwiewa jednak wszystkich wątpliwości związanych z życiem i pracą naukowca. Dr Paweł Tomaszewski, autor biografii  Czochralskiego zwraca uwagę, że już w okresie międzywojennym, przed powrotem Niemiec naukowiec mógł współpracować z polskim wywiadem wojskowym, a usunięcie naukowca w cień po II wojnie światowej, miało go ochronić przed przykrymi konsekwencjami działalności konspiracyjnej.

 

Agnieszka Kapela

Biuro ds. Promocji i Informacji

___________

Na podstawie:

Jan Czochralski - uczony, którego technologia zmieniła świat, http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C397664%2Cjan-czochralski---uczony-ktorego-technologia-zmienila-swiat.html, dostęp: 15.10.2018. 

Jan Czochralski - wielki odkrywca przywrócony naszej pamięci, https://www.polskieradio.pl/7/179/Artykul/1077913,Jan-Czochralski-wielki-odkrywca-przywrocony-naszej-pamieci, dostęp: 15.10.2018.

Mirosław Nader, Sylwetka Profesora Czochralskiego - przedwojenna i okupacyjna działalność, losy powojenne, http://bcpw.bg.pw.edu.pl/Content/3576/Czochralski_sylwetka.pdf, dostęp: 15.10.2018.

Niebezpieczne życie Jana Czochralskiego, rozmowę przepr. Anna Gwozdowska, https://www.focus.pl/artykul/niebezpieczne-zycie-jana-czochralskiego, dostęp: 15.10.2018. 

Paweł E. Tomaszewski, Jan Czochralski, ojciec cywilizacji elektronicznej, czyli jak "twórczy błąd" zmienił losy świata, http://mowiawieki.pl/templates/site_pic/files/Polskie-osiagniecia-naukowo-techniczne-odcinek-10.pdf, dostęp: 15.10.2018.

Piotr Cieśliński, Sceny z życia patrioty, którego uznano za zdrajcę, http://wyborcza.pl/1,75400,9953629,Sceny_z_zycia_patrioty__ktorego_uznano_za_zdrajce.html?disableRedirects=true, dostęp: 15.10.2018.

Prof. Jan Czochralski, http://www.janczochralski.com/, dostęp: 15.10.2018.