Малко са българските учени, чието име може да се срещне в учебниците по физика и химия из целия свят наравно с имена като Нилс Бор или Макс Планк. Иван Странски е един от тях. Между двете световни войни и десетилетията след тях той изгражда наука, която днес стои в основата на цялата съвременна електроника — теорията за растежа на кристалите. Извън тесния кръг на специалистите обаче той остава слабо познат в родината си, макар да е учил, работил и починал именно в София.
Странски е роден на 2 януари 1897 г. в столицата, в семейството на придворен фармацевт и майка с балтийско-немски произход. Като дете боледува от костна туберкулоза — опит, който според биографите му го насочва първоначално към медицината. По-късно избира химия и завършва това образование в Софийския университет през 1922 г. Продължава в Берлин, където защитава докторат под ръководството на физикохимика Паул Гюнтер, първоначално върху рентгенова спектрална анализа, преди интересът му да се насочи трайно към кристализацията и повърхностните явления — темата, с която остава свързан до края на живота си.
До края на 20-те и през 30-те години на XX век Странски, заедно с българския физикохимик Ростислав Каишев, разработва това, което по-късно става известно като молекулярно-кинетичната теория на кристалния растеж. До този момент кристализацията се обяснява предимно термодинамично — чрез общи енергийни съображения за цялата кристална повърхност. Странски поставя въпроса по-конкретно: какво се случва с отделния атом или молекула, който се приближава до повърхността на растящ кристал?
Отговорът е моделът, познат днес като модел на Косел–Странски. Той описва различните позиции, в които атомът може да се залепи към повърхността — на равна тераса, на стъпало между два кристални слоя или в ъгъла между две стъпала. Именно последната позиция, наречена „полукристална“, се оказва решаваща: там атомът е обкръжен от съседи от почти всички страни и следователно се свързва най-стабилно. Тя определя скоростта, с която кристалът расте, и обяснява защо кристалите приемат точно тези, а не други геометрични форми. За пръв път кристалният растеж получава обяснение на молекулно ниво, а не само през общите закони на термодинамиката.
Тази работа му носи международното звание „майстор на кристалния растеж“ — определение, което го следва в световната научна литература и днес.
Ако моделът на Косел–Странски обяснява механизма на растежа в най-малкия мащаб, следващият голям принос на Странски засяга нещо също толкова важно за практиката: как расте тънък слой от един материал върху повърхността на друг. През 1938 г. заедно с метеоролога и физика Любомир Кръстанов той описва режим на растеж, познат днес в цялата научна литература като растеж на Странски–Кръстанов. При него отложеният материал първоначално покрива подложката равномерно, слой по слой, а след достигане на определена критична дебелина процесът рязко се променя — материалът започва да образува трипространствени „острови“ вместо да продължи да се разстила гладко.
Наблюдението изглежда като лабораторна подробност, но се превръща в един от трите основни начина, по които учените описват епитаксиалния растеж на тънки слоеве — процес в основата на производството на полупроводникови компоненти, слънчеви клетки и оптоелектронни устройства. Днес режимът на Странски–Кръстанов се използва изрично при контролираното изграждане на квантови точки — наноструктури с приложения в лазерната техника и в разработването на нови видове дисплеи и сензори. Малко открития от 30-те години на миналия век остават активен инструмент на съвременните инженери; това е сред тях.
Кариерата на Странски преминава през две научни системи. В България той става първият професор по физическа химия в Софийския университет през 1937 г. и създава българската школа по физическа химия — научна общност, от която произлизат и следващите поколения химици в страната, включително самият Каишев. В Германия работи дълги години в берлински научни институции, ръководи изследователско звено в Института за физическа химия „Фриц Хабер“ — институт, минал през ръководството на редица водещи европейски физикохимици на XX век — и е сред фигурите, изградили следвоенната немска школа по повърхностна химия и кристалография.
Странски получава медала на Галвани и наградата „Хофман“ на Германското химическо дружество, става чуждестранен член на академиите на науките в Гьотинген, Бавария и Швеция, носител на почетни докторски звания от няколко европейски университета и от 1969 г. — член на Българската академия на науките. Днес негово име носят институт по физическа химия към Техническия университет в Берлин, изследователски център в германския град Оберхаузен, а в София на негово име е кръстена улица.
Стойността на работата на Странски не се измерва само с награди. Разбирането как точно се подрежда всеки следващ атом при израстването на кристал е практически въпрос навсякъде, където производството зависи от чистотата и точността на кристалната структура — от металургията до микрочиповата индустрия. Според изследователите на неговото дело приложенията на теорията му за електронната емисия от кристални повърхности и за подобряване на добива при обогатяване на руди намират реално индустриално използване в Западна Германия още докато той е бил жив.
За България значението е друго, но не по-малко съществено: Странски е човекът, който въвежда физическата химия като самостоятелна университетска дисциплина у нас и създава школа, надживяла своя създател с десетилетия. Той доказва, че произходът от малка страна не е пречка пред водещата роля в световната наука — стига да има зад себе си точен въпрос, търпелив експеримент и модел, който издържа проверката на времето. Моделът на Странски издържа вече близо век.
