Polak, który w Wielkiej Encyklopedii Radzieckiej, figurował jako Czech. „Urzędowo zapomniany” przez władze komunistyczne ostatecznie na stałe zagościł w panteonie najwybitniejszych naukowców światowego formatu. Korzystasz z komórki, tabletu lub odtwarzacza MP3? A może lubisz robić zdjęcia cyfrowym aparatem fotograficznym albo grać na przenośnej konsoli? To wszystko nie byłoby możliwe, gdyby nie metoda Czochralskiego.
Chemik od dziecka
Jan Czochralski urodził się 23 października 1885 w Kcyni na Pałukach, położonej w ówczesnym zaborze pruskim. Był ósmym z dziesięciorga dzieci stolarza Franciszka Czochralskiego i Marty Suchomskiej. Chemią interesował się od najmłodszych lat. Podobno jego ojcu do tego stopnia nie podobały się eksperymenty syna, że kazał mu opuścić dom. Wkrótce po tym, jak zamieszkał w Trzemesznie u brata, rozpoczął pracę w Krotoszynie jako pomocnik drogerzysty.
Zgodnie z wolą ojca ukończył seminarium nauczycielskie, jednak niezadowolony z wyników podarł świadectwo. Brak dokumentu zamknął mu drogę do dalszej kariery naukowej. Chcąc udowodnić, że oceny nie odzwierciedlają jego możliwości, oznajmił, że wróci w rodzinne strony dopiero wtedy, gdy zdobędzie sławę.
W 1904 wyjechał do Berlina. Pracował w aptece i drogerii doktora Herbranda. Tam po raz pierwszy na większą skalę miał okazję eksperymentować z odczynnikami. Zajmował się rafinowaniem miedzi oraz określaniem jakości i czystości rud, smarów, olejów, metali i ich stopów. W czasie wolnym od pracy był słuchaczem wykładów z chemii na Politechnice w Charlottenburgu. Tam poznał swoją przyszłą żonę, Margueritę Haase. Niemiecką pianistkę holenderskiego pochodzenia poślubił w 1910 roku.
W 1913 roku wspólnie z Wichardem von Moellendorffem opublikował pierwszą pracę z zakresu krystalografii metali. Potem pisze następne, najczęściej już samodzielne.
Przypadkowe odkrycie
Był 1916 rok, gdy szef Laboratorium Metalurgicznego Koncernu AEG w Berlinie Jan Czochralski spędzał kolejne godziny, spisując efekty swojej pracy. W pewnym momencie metalową końcówkę pióra, zamiast w kałamarzu z atramentem, zanurzył w zbiorniku z ciekłą cyną. Ta zastygła na niej w formie cienkiej nici. Czochralski, który wcześniej pracował w aptece, gdzie w podobny sposób testowano jakość wazeliny, był pewien, że cynowa nitka to pojedynczy twór krystaliczny.
Zafascynowany odkryciem nie wrócił do notatek, lecz zaczął eksperymentować. Zmieniał szybkość wyciągania stalówek z tygla z roztopionym metalem i badał właściwości otrzymanych w ten sposób kryształów. Wkrótce opracował metodę pomiaru tempa krystalizacji metali – nieświadomy, że kładzie podwaliny pod elektroniczną rewolucję, a zarazem wyprzedza swoją epokę o kilkadziesiąt lat.
W 1917 roku przeniósł się do Frankfurtu nad Menem, gdzie został szefem laboratorium metaloznawczego Metallbank und Metallurgische Gesellschaft AG. Rozochocony sukcesem opracował i w 1924 roku opatentował bezcynowy stop łożyskowy (zwany metalem B), który posłużył później w produkcji panewek do ślizgowych łożysk kolejowych. Czochralski to także twórca m.in. radiomikroskopu, który był pierwowzorem współczesnych mikroskopów skaningowych. Narzędzie łączące w sobie funkcje mikroskopu metalograficznego i układu odbiorczego radia kryształkowego pozwalało sprawdzać skład próbek metali i stopów, ze szczególnym uwzględnieniem rodzaju i rozmieszczenia substancji niemetalicznych.
W 1925 roku coraz bardziej rozpoznawalny Czochralski został przewodniczącym Zarządu Głównego Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego. Uczonym zainteresował się Henry Ford i zaprosił go do zwiedzenia swoich fabryk. Zaproponował nawet objęcie stanowiska dyrektora w nowopowstałej fabryce duraluminium. Choć oferta była kusząca, Czochralski odmówił.
Metoda Czochralskiego polega na ostrożnym wydobywaniu monokryształów z roztopionej substancji za pomocą pręta dotykającego jej powierzchni. Można stosować ją do wszystkich materiałów, których cząsteczki nie rozpadają się podczas podgrzewania i topnienia. Jej główną zaletą jest fakt, że struktura monokryształów krzemu wytworzona w ten sposób jest dostatecznie jednorodna i niemal nie zawiera zanieczyszczeń. W 1948 roku Amerykanie Gordon K. Teal i John B. Little rozszerzyli zastosowanie metody o german.
Wynalazek zawrotną karierę zrobił w latach 50 i 60. XX wieku, gdy przemysł elektroniczny poszukiwał źródła czystych oraz tanich monokryształów germanu i krzemu w celu wytworzenia tranzystorów służących do wzmocnienia sygnału elektrycznego. Do dzisiaj metodą Czachralskiego wytwarza się monokryształy krzemu, z którego potem produkuje się diody, układy scalone i czipy.
Praca w Polsce i okupacja
Czochralski przyjaźnił się z prezydentem Ignacym Mościckim. Pod wpływem jego wielokrotnych namów wrócił do Polski wraz z rodziną. Zaczął kierować nowo utworzonym Instytutem Metalurgii i Metaloznawstwa na Politechnice Warszawskiej. Choć nie przeszedł tradycyjnej ścieżki awansu na uczelni, pojawiła się szansa, że zostanie profesorem – nominację umożliwiło mu otrzymanie tytułu doktora Honoris causa.
Nowy profesor PW włącza się w życie kulturalne stolicy. W willi przy ulicy Nabielaka 4 organizuje czwartki literackie, na których goszczą m.in. Leopold Staff, Ludwik Solski, Wacław Berent i Kornel Makuszyński.
Instytut kierowany przez chemika ściśle współpracował z wojskiem, jednak nieznane są szczegóły zleceń realizowanych przez IMiM. Wiadomo, że w trakcie wojny i okupacji profesor w porozumieniu z konspiracyjnymi władzami uczelni założył za zgodą Niemców Zakład Badań Materiałów. Kierował jednym z ośmiu takich zakładów utworzonych na Politechnice za zgodą okupanta. Dzięki temu zatrudniał żołnierzy AK, prowadził działania wspierające pracę miasta i sabotował najeźdźcę. Znajomości wykorzystywał do ratowania uwięzionych działaczy podziemia. Pomagała mu w tym cała rodzina, szczególnie córka Leonia.
Życie po wojnie
Pod koniec 1945 roku Czochralskiego oskarżono o współpracę z Niemcami, w wyniku czego na 4 miesiące trafił do aresztu w Piotrkowie Trybunalskim. Oskarżenie było wynikiem wcześniejszego rozpoczęcia, ale niesformalizowania zrzeczenia się przez naukowca obywatelstwa niemieckiego. Ostatecznie postępowanie umorzono z powodu braku dowodów, jednak Senat Politechniki Warszawskiej zdecydował o zakazie powrotu chemika na uczelnię.
Zamknięcie drzwi uczelni zmusiło go do powrotu do rodzinnej Kcyni, gdzie rok później założył Zakłady Chemiczne BION. Produkował w nich asortyment drogeryjny i kosmetyczny, np. sól peklującą i płyn do trwałej ondulacji.
Jan Czochralski nie żałował pieniędzy na stypendia dla studentów czy działalność filantropijną – współfinansował wykopaliska w Biskupinie (jednym z najważniejszych stanowisk w historii polskiej archeologii). Przez swoją karierę naukową napisał bądź współtworzył ponad 120 publikacji. Do dziś jest najczęściej cytowanym polskim uczonym. Jan Czochralski zmarł 22 kwietnia 1953 roku w wyniku ataku serca po rewizji przeprowadzonej przez UB. Funkcjonariusze szukali dewiz, za które ponoć spieniężył zrujnowaną pod koniec wojny warszawską willę. Spoczął w rodzinnym grobowcu w Kcyni.
Z powodów politycznych Czochralski został skazany na wieloletnią naukową banicję. Pominięto go np. w wydanym w 1967 roku 2. tomie Wielkiej Encyklopedii Powszechnej PWN. Dopiero w suplemencie opublikowanym 3 lata później zamieszczono niewielką wzmiankę na jego temat. Starania o rehabilitację profesora kilkakrotnie podejmowano na Politechnice Warszawskiej. Dopiero dokumenty odnalezione w 2011 roku pozwoliły jednoznacznie potwierdzić współpracę Czochralskiego nie z okupantem, lecz z wywiadem Komendy Głównej Armii Krajowej. Senat Politechniki Warszawskiej uchwałą z 29 czerwca 2011 roku – po 66 latach – przywrócił profesorowi dobre imię.
Geniusz Czochralskiego była porównywany do innowacyjności serbsko-amerykański inżynier pochodzącego z Chorwacji – Nikola Tesli. Był on autorem patentów m.in. radia, dynama rowerowego, elektrowni wodnej czy baterii słonecznej.
Źródło zdjęć:
Fot. 1: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:J._Czochralski_ca_1910.jpg#/media/,
Fot. 2 i główne: autorstwa unknown-anonymous – „IKC” 1929 see also http://audiovis.nac.gov.pl/obraz/122700/184ab9fef72918a13e8cc4178d5a190a/, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38282268,
Fot. 3: autorstwa Kancelarii Senatu Rzeczypospolitej Polskiej, CC BY-SA 3.0 pl, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30824444,
Fot. 4: by Saalebaer – Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=99759489.
Miłosz Magrzyk
Jestem absolwentem Wyższej Szkoły Finansów i Zarządzania w Białymstoku, na kierunku ekonomia. Od kilku lat tworzę treści dla mediów online. Przygodę z dziennikarstwem rozpocząłem od pracy w lokalnym, miejskim portalu internetowym w Ostrowi Mazowieckiej – stolicy powiatu ostrowskiego na Mazowszu. Dziś piszę m.in. dla Bezprawnika.pl, Biotechnologii.pl i portalu Just Transiton Magazine. Wolny czas spędzam na przeglądaniu YouTube’a w poszukiwaniu ciekawostek o świecie zarówno dawnym, jak i współczesnym. Chętnie sięgam również po dobrą książkę – tak kryminał, jak i literaturę faktu.