Jan Czochralski – praojciec elektroniki

Życiem Jana Czochralskiego kierował Wszechmogący. Zapalił w nim iskrę wynalazcy, która pod wpływem ciężkiej pracy na obczyźnie wydała wyśmienite plony. Wszystko sprawił przypadek – jak za skinieniem czarodziejskiej różdżki.

Jan Czochralski

Znany francuski katolicki filozof i teolog, jezuita Pierre Teilhard de Chardin pisał, że w życiu człowieka zdolnego i pracowitego są dwa etapy drogi do uznania i powodzenia: „Pierwszy – może być jasny lub ciemny. Gdy jest jasny – to człowieku płacz, gdy ciemny – to się ciesz – bo przyniesie uznanie i powodzenie”. Urodził się Jan Czochralski 23 października 1885 roku w Kcyni na terenach ówczesnego zaboru pruskiego, w rodzinie ubogiego stolarza, jako ósme dziecko.

Kcynia położona jest w trójkącie pomiędzy Poznaniem, Gdańskiem i Warszawą. Czochralscy od kilku pokoleń zajmowali się stolarką. Ojciec Jana, Franciszek, jednego z synów – Władysława – przeznaczył na swego następcę w rzemiośle. Jednak umyślił sobie, że syna Jana wykształci na nauczyciela. Posłał go do seminarium nauczycielskiego w Kcyni. Janowi jednak nie był pisany fach nauczycielski. Nie jest pewne, czy zdał maturę.

Co prawda, rodzinne opowieści mówią, że Jan jednak maturę zdał, ale świadectwo dojrzałości podarł na oczach swego profesora ze słowami: „Proszę przyjąć do wiadomości, że nigdy nie wydano bardziej krzywdzących ocen!”. Matka, Marta, była kobietą mądrą i pobożną. Pracowała ciężko, wychowując ośmioro dzieci. Miała spokojny charakter i godziła się z twardym losem. Jej życiowe credo było: ”Ora et labora” (módl się i pracuj), które starała się przekazać również synowi.

Po nauce Jan praktykował u aptekarza w Krotoszynie. Ten, w momencie gdy doszedł do wniosku, że nie jest go w stanie więcej nauczyć, doradził Janowi wyjazd do dalekiej rodziny do Berlina w celu podjęcia pracy i dalszej nauki. Tak naprawdę, to Jana wyrzucił z domu własny ojciec, któremu nie podobały się chemiczne eksperymenty syna. Przebywając w Berlinie, odkrywał on tajniki analizy rud metali, olejów i smarów. Od 1905 po 1910 rok był wolnym słuchaczem Politechniki w Charlottenburgu na wydziale chemii specjalnej z praktyką w fabryce Kunheim & Co.

W tym czasie ożenił się z pochodzącą z bogatej rodziny Margueritą Hasse. Od tej chwili już nie musiał martwić się o pieniądze i całkowicie poświęcił się nauce. W wieku 21 lat pracował w laboratorium firmy Kunheim, a po roku był już kierownikiem oraz inspektorem produkcji w rafinerii miedzi firmy AEG (Allgemaine Eletricitäts Geselschaft). Od 1910 roku uzupełniał wykształcenie, studiując chemię na uczelni w Charlottenburgu.

Polski naukowiec nie musiał długo czekać na sławę. W 1917 roku, mając 32 lata opuścił Berlin i przeniósł się do Frankfurtu nad Menem. Objął tu stanowisko szefa laboratorium metaloznawczego Metallbanku i kierował grupą z 19 osób. Pracował nad uzyskaniem nowego stopu do produkcji łożysk. Efektem prac było opatentowanie w 1924 roku tzw. bahnmetalu. To odkrycie przyniosło mu majątek, niemal natychmiast prawa do patentu wykupiła bowiem kolej niemiecka, a w kilka lat później firmy z USA, Czech, a także z Polski.

Największego odkrycia Jan Czochralski dokonał w 1916 roku. Jak to często bywa, duży udział w rewolucyjnym wynalazku miał przypadek. Wynalazca starał się wymyślić sposób pomiaru szybkości, z jaką z roztopionego metalu tworzą się kryształki. Po wielu nieudanych próbach, odsunął tygle i zabrał się do sporządzania notatek z przeprowadzanych doświadczeń. Było już dość późno i był zmęczony. Przez przypadek – akurat zadzwonił telefon – zanurzył pióro zamiast w kałamarzu w roztopionej cynie.

Monokryształ krzemu uzyskany
„metodą Czochralskiego”

Gdy go wyciągnął, przyjrzał się stalówce i zauważył, że za nią ciągnie się cieniutki, jak ludzki włos, drucik z cyny. Zamiast odłożenia pióra, jako człowiek nauki, Czochralski sprawdził drucik przy pomocy promieni Roentgena. Okazało się, że drucik jest pojedynczym kryształem cyny – tzw. monokryształem. Tej metody jednak nie opatentował, lecz opisał ją w jednym z pism naukowych. Dopiero pod koniec lat 40. XX wieku amerykańscy naukowcy G.K. Teal i J.B Little, pracujący dla Bell Laboratories, zaadoptowali metodę Czochralskiego do uzyskania monokryształów krzemu o dużych rozmiarach.

Ta technologia uzyskania kryształów posłużyła do przemysłowego wytwarzania monokryształów krzemu, z których po cięciu tarczową piłą diamentową na cienkie płytki robiło się (i robi nadal) wszystkie układy scalone, z procesorami na czele. Na terenie Niemiec Czochralski uczył się i pracował do 1928 roku. Tam był twórcą wielu patentów oraz organizatorem Niemieckiego Towarzystwa Metaloznawczego.

W 1928 roku Ignacy Mościcki, ówczesny prezydent Rzeczypospolitej Polskiej, chemik, profesor Politechniki Lwowskiej i Warszawskiej, zaprosił Czochralskiego do powrotu do kraju. Jan Czochralski objął Katedrę metalurgii i metaloznawstwa na Wydziale chemii Politechniki Warszawskiej, a następnie powierzono mu organizację Instytutu Metalurgii i Metaloznawstwa przy tej uczelni. Zainteresowanie naukowe profesora Czochralskeigo, jego publikacje i patenty związane są z szeroko pojętą metalurgią.

Był jednym z pionierów zastosowania metody rentgenowskiej do badania metali. Z wybuchem wojny Politechnika zawiesiła swoją działalność. W 1941 roku profesor Czochralski otrzymał propozycję współpracy z przemysłem niemieckim – odlewanie panewek. W czasie powstania warszawskiego został ranny i przebywał w szpitalu przy politechnice. Podczas okupacji wspierał artystów, współpracował z AK i pomagał ludziom w Getcie. W środowisku politechniki miał zarówno swoich przeciwników, jak i przyjaciół.

W czasach komunistycznych był więziony przez władze. Został usunięty z Politechniki Warszawskiej. A jednak profesor Czochralski jest uczonym o światowej sławie, odkrywcą tzw. dziś „metody Czochralskiego”, która służy do produkcji monokryształów, stosowanych we współczesnej elektronice, a największe zastosowanie znalazła w rozwoju fizyki ciała stałego po II wojnie światowej. Jest jednym z najczęściej cytowanych autorów w świecie nauki. Niestety w Polsce jest mało znany.

Nie obeszło się i bez paradoksów. Wielka Encyklopedia ZSRR podaje, że Czochralski był z pochodzenia… Czechem. Zmarł profesor Jan Czochralski 22 kwietnia 1953 roku w Poznaniu na zawał serca. Pochowany został w rodzinnym grobowcu w Kcyni. Na jego cześć ufundowany został w Polsce i Japonii medal jego imienia, który jest przyznawany za wybitne osiągnięcia naukowcom pracującym w dziedzinie elektroniki.

Zenon Wesołowski, Kurier Galicyjski, 2016 r. nr. 7 (251)

Podziel się tym z innymi. Udostępnij na: