Нобелівську премію з хімії 2023 року присудили за відкриття та розробку квантових точок, настільки дрібних наночастинок, що їх розмір визначає їхні властивості. Ці найменші компоненти нанотехнологій серед іншого тепер функціонують в телевізорах та світлодіодах, а також допомагають в медицині.
Властивості елемента визначаються кількістю електронів у ньому. Однак, коли речовина стискається до нанорозмірів, виникають квантові явища, які залежать від розміру речовини. Нобелівським лауреатам з хімії 2023 року — Моугі Бавенді, Луїсу Брусу та Олексію Єкімову, вдалося створити частинки настільки малі, що їхні властивості визначаються квантовими явищами. Ці частинки назвали квантовими точками, які наразі мають велике значення в нанотехнологіях.
The 2023 #NobelPrize in Chemistry rewards the discovery and development of quantum dots, nanoparticles so tiny that their size determines their properties.
These particles have unique properties and now spread their light from television screens and LED lamps. They catalyse… pic.twitter.com/6rZxVFjXya
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023
Серед лауреатів виокремлюється фамілія Єкімов. Це радянський та російський вчений, який із 1999 року живе та працює в США. Свій вклад в створення квантових точок він зробив ще в часи СРСР, в інституті оптики імені Вавілова в тодішньому Ленінграді.
На початку 1980-х років Олексію Єкімову вдалося створити залежні від розміру квантові ефекти в кольоровому склі. Колір скла створювали наночастинки хлориду міді, і Єкімов продемонстрував, що розмір частинок впливає на колір скла за допомогою квантових ефектів.
Кілька років по тому Луїс Брус став першим у світі вченим, який довів квантові ефекти, залежні від розміру, у частинках, що вільно плавають у рідині.
У 1993 році Мунгі Бавенді здійснив революцію в хімічному виробництві квантових точок, отримавши майже ідеальні частинки. Така висока якість була необхідна для їхнього застосування в техніці.
BREAKING NEWS
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2023 #NobelPrize in Chemistry to Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus and Alexei I. Ekimov “for the discovery and synthesis of quantum dots.” pic.twitter.com/qJCXc72Dj8— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023
Квантові точки тепер підсвічують комп’ютерні монітори та телевізійні екрани на основі технології QLED. Вони також додають відтінків до світла деяких світлодіодних ламп, а біохіміки та лікарі використовують їх для мапування біологічних тканин.
Картинка демонструє розмір квантових точок. Вона співвідноситься з футбольним м’ячем десь так само, як розміри м’яча з розмірами Землі.
Today quantum dots are an important part of nanotechnology’s toolbox. The 2023 #NobelPrize laureates in chemistry have all been pioneers in the exploration of the nanoworld. pic.twitter.com/Yjj3FqpM2X
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023