Jan Czochralski - uczony którego technologia zmieniła świat

Bez tego wynalazku nie byłoby smartfonów, laptopów i całej współczesnej elektroniki. Technologia wytwarzania monokryształów początkowo była tylko ciekawostką. Dziś jej twórca Jan Czochralski - w ojczyźnie mało znany - jest najczęściej cytowanym polskim uczonym.

23. października, w dniu urodzin Czochralskiego, o godz. 17.00 planowana jest w całej Polsce zsynchronizowana akcja poświęcona temu uczonemu.

"Aby przyłączyć się do akcji nie trzeba wielkich przygotowań. Wystarczy, by w środę 23 października, dokładnie o 17.00, każdy z nas wyciągnął jakieś przenośne urządzenie, które zawsze ma przy sobie i które zawiera kryształy Czochralskiego – i przez kilkadziesiąt sekund po prostu pokazał je innym lub kamerom pobliskiego monitoringu” - wyjaśnia Piotr Kossobudzki, wiceprezes Polskiego Stowarzyszenia Dziennikarzy Naukowych.

Telefony komórkowe, tablety, cyfrowe aparaty fotograficzne, odtwarzacze mp3, przenośnie konsole do gier i inne urządzenia elektroniczne działają w oparciu o monokryształy, produkowane metodą opracowaną przez Czochralskiego. Organizatorami akcji "Pokaż swój kryształ Czochralskiego" jest grupa popularyzatorów nauki (w tym Polskie Stowarzyszenie Dziennikarzy Naukowych) przy współpracy z Instytutem Chemii Fizycznej PAN. Akcja powiązana jest z Rokiem Jana Czochralskiego, który, zgodnie z decyzją Sejmu, obchodzimy w 2013 r.

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.

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 Czochralski odmówił.

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 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.

Prof. Jan Czochralski był autorem lub współautorem ponad 120 publikacji naukowych, wielu wynalazków i patentów. Do dziś jest najczęściej cytowanym polskim uczonym. Jego największym osiągnięciem okazała się metoda wytwarzania monokryształów. Można przypuszczać, że gdyby prof. Czochralski żył kilkanaście lat dłużej i doczekał rozkwitu elektroniki półprzewodnikowej, z ogromnym prawdopodobieństwem Polska miałaby drugiego noblistę w – najbardziej prestiżowych – 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.

Z uwagi na uwarunkowania historyczne Czochralski był postacią tragiczną. Wychowanie w rodzinie patriotycznej nie pozwoliło mu na obronę, której skutkiem byłoby pogrążenie wielu innych osób z kręgu opozycji podziemnej Armii Krajowej – sama współpraca z AK była wówczas uznawana przez władze za przestepstwo.