Kvantové tečky, drobné „umělé atomy“, které způsobily revoluci v nanotechnologii, byly rozpoznány s Nobelova cenachemie 2023.
Moungi Bawendi, Louis Brus a Alexej Ekimov byli oceněni Královskou švédskou akademií věd za průkopnickou práci při vytváření a aplikaci těchto umělých struktur.
vidět víc
6 JEDNODUCHÝCH každodenních gest, která mohou někomu ZMĚNIT den –…
5 psích plemen, která NIKDY nemohou do bazénů, podle…
Kvantové tečky jsou nanočástice vytvořené z polovodičových materiálů, známých také jako nanokrystaly. To, co je dělá pozoruhodnými, je jejich extrémně malá velikost, která měří jen několik milióntin milimetru.
Díky tomuto zmenšení pracují podle kvantových principů, což má za následek jedinečné optické a elektronické vlastnosti.
Takové částice mají při stimulaci světlem nebo elektřinou schopnost transportovat elektrony a emitovat světlo různých barev. Tato barevná variace se pohybuje od modré v nejmenších kvantových tečkách po žlutou a červenou v největších.
Držitelé Nobelovy ceny za chemii za rok 2023. (Obrázek: Niklas Elmehed přes BBC/Reproduction)
Příběh o objevu kvantových teček je cestou vědecké vytrvalosti. Sovětský fyzik Alexej Ekimov je jako první v roce 1981 pozoroval v krystalech, pracoval se sklem barveným chloridem měďnatým.
Ekimov si všiml, že velikost nanokrystalů ovlivňuje absorpci světla, čímž demonstruje kvantový efekt závislý na velikosti.
Americký chemik Louis Brus z Columbia University rozšířil tato zjištění pozorováním toho Kvantový efekt závislý na velikosti se vyskytoval také u částic, které se volně vznášely kapaliny.
Pokroky vyvrcholily v roce 1993, kdy se francouzskému chemikovi Moungi Bawendimu z Massachusettského technologického institutu (MIT) podařilo vytvořit nanokrystaly specifické velikosti pomocí technik vstřikování látek do zahřátého rozpouštědla, výsledkem čehož jsou krystaly „téměř perfektní."
Praktické aplikace kvantových teček jsou rozmanité. Vyskytují se již v komerčních produktech, jako např solární panely, osvětlovací systémy a televizní obrazovky založené na technologii QLED.
Kromě toho mají velký potenciál v oblastech, jako je flexibilní elektronika, drobné senzory, tenčí solární články a šifrovaná kvantová komunikace.
María José Ruedas Llama, profesorka na katedře fyzikální chemie na univerzitě v Granadě, zdůrazňuje, že kvantové tečky umožňují získat snímky na intracelulární úrovni, což může být zásadní pro diagnostiku a léčbu onemocnění, jako je např rakovina.
Nobelova cena za chemii za rok 2023 také zdůrazňuje význam základního výzkumu pro vývoj technologických aplikací.
Emilio Palomares, ředitel Katalánského institutu chemického výzkumu (ICiQ), zdůrazňuje, že takové objevy posilují myšlenku, že neexistují žádné technologické aplikace bez pevné výzkumné základny.
