Нобелевскую премию по химии 2023 получили ученые за работу над квантовыми точками
Нобелевскую премию по химии 2023 года получили Мунга Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов.
Они открыли и синтезировали нанометровые полупроводниковые кристаллы, известные как квантовые точки. Начало их исследованию в мире было положено работами, выполненными советским ученым Алексеем Екимовым.
«За открытие и синтез квантовых точек»
Лауреаты были объявлены 4 октября Нобелевским комитетом Королевской шведской академии наук.
Они посеяли важное семя для нанотехнологий
Нобелевская премия по химии 2023 года присуждается за открытие и разработку квантовых точек — наночастиц, настолько крошечных, что их размер определяет их свойства.
Эти мельчайшие компоненты нанотехнологий теперь распространяют свет от телевизоров и светодиодных ламп, а также могут помочь хирургам при удалении опухолевой ткани, среди прочего.
Каждый, кто изучает химию, знает, что свойства элемента определяются количеством электронов, которые он имеет. Однако когда материя сжимается до наноразмеров, возникают квантовые явления.
Лауреатам Нобелевской премии по химии 2023 года удалось создать настолько маленькие частицы, что их свойства определяются квантовыми явлениями. Частицы, называемые квантовыми точками, сейчас имеют большое значение в нанотехнологиях.
«Квантовые точки обладают множеством интересных и необычных свойств. Важно отметить, что они имеют разные цвета в зависимости от размера», — говорит Йохан Аквист, председатель Нобелевского комитета по химии.
Физики давно знали, что теоретически в наночастицах могут возникать квантовые эффекты, зависящие от размера, но в то время было практически невозможно создать их в наноразмерах. Поэтому мало кто верил, что эти знания найдут практическое применение.
Однако в начале 1980-х годов Алексею Екимову (выпускник физического факультета Ленинградского государственного университета) удалось создать размерно-зависимые квантовые эффекты в цветном стекле.
Цвет исходил от наночастиц хлорида меди, и Екимов продемонстрировал, что размер частиц влияет на цвет стекла посредством квантовых эффектов.
Несколько лет спустя Луис Брюс стал первым ученым в мире, доказавшим размерно-зависимые квантовые эффекты в частицах, свободно плавающих в жидкости.
В 1993 году Мунги Бавенди совершил революцию в химическом производстве квантовых точек, в результате чего появились почти идеальные частицы. Такое высокое качество было необходимо для их использования в приложениях.
Квантовые точки теперь освещают компьютерные мониторы и экраны телевизоров на основе технологии QLED. Они также добавляют нюансов свету некоторых светодиодных ламп, а биохимики и врачи используют их для картирования биологических тканей.
Таким образом, квантовые точки приносят человечеству большую пользу. Ученые полагают, что в будущем они смогут внести свой вклад в создание гибкой электроники, крошечных датчиков, более тонких солнечных элементов и зашифрованной квантовой связи – поэтому мы только начали изучать потенциал этих крошечных частиц.