क्वांटम डॉट्स, छोटे "कृत्रिम परमाणु" जिन्होंने नैनो टेक्नोलॉजी में क्रांति ला दी, को इसके साथ मान्यता दी गई नोबेल पुरस्काररसायन विज्ञान 2023.
इन कृत्रिम संरचनाओं को बनाने और लागू करने में उनके अग्रणी काम के लिए रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज द्वारा मौंगी बावेंडी, लुईस ब्रूस और एलेक्सी एकिमोव को सम्मानित किया गया था।
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क्वांटम डॉट्स अर्धचालक सामग्रियों से निर्मित नैनोकण हैं, जिन्हें नैनोक्रिस्टल भी कहा जाता है। जो चीज़ उन्हें उल्लेखनीय बनाती है वह है उनका बेहद छोटा आकार, जो एक मिलीमीटर के कुछ मिलियनवें हिस्से तक ही मापता है।
यह डाउनस्केलिंग उन्हें क्वांटम सिद्धांतों के अनुसार काम करने में सक्षम बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप अद्वितीय ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक गुण प्राप्त होते हैं।
ऐसे कणों में इलेक्ट्रॉनों को परिवहन करने और प्रकाश या बिजली से उत्तेजित होने पर विभिन्न रंगों के प्रकाश उत्सर्जित करने की क्षमता होती है। यह रंग भिन्नता सबसे छोटे क्वांटम डॉट्स में नीले से लेकर सबसे बड़े क्वांटम डॉट्स में पीले और लाल तक होती है।
रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार 2023 विजेता। (छवि: बीबीसी/प्रजनन के माध्यम से निकलास एल्मेहेड)
क्वांटम डॉट्स की खोज की कहानी वैज्ञानिक दृढ़ता की यात्रा है। सोवियत भौतिक विज्ञानी एलेक्सी एकिमोव 1981 में तांबे के क्लोराइड से रंगे कांच के साथ काम करते हुए क्रिस्टल में उनका निरीक्षण करने वाले पहले व्यक्ति थे।
एकिमोव ने देखा कि नैनोक्रिस्टल का आकार प्रकाश अवशोषण को प्रभावित करता है, इस प्रकार आकार-निर्भर क्वांटम प्रभाव प्रदर्शित होता है।
कोलंबिया विश्वविद्यालय के अमेरिकी रसायनज्ञ लुईस ब्रूस ने अवलोकन करके इन निष्कर्षों का विस्तार किया आकार-निर्भर क्वांटम प्रभाव उन कणों में भी होता है जो स्वतंत्र रूप से तैरते हैं तरल पदार्थ
प्रगति 1993 में चरम पर पहुंच गई, जब मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के फ्रांसीसी रसायनज्ञ मौंगी बावेंडी, बनाने में कामयाब रहे गर्म विलायक में पदार्थों को इंजेक्ट करने की तकनीक के माध्यम से एक विशिष्ट आकार के नैनोक्रिस्टल, जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टल "लगभग" बनते हैं उत्तम।"
क्वांटम डॉट्स के व्यावहारिक अनुप्रयोग विविध हैं। वे पहले से ही वाणिज्यिक उत्पादों में मौजूद हैं, जैसे सौर पेनल्स, QLED तकनीक पर आधारित प्रकाश व्यवस्था और टेलीविजन स्क्रीन।
इसके अलावा, उनके पास लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स, छोटे सेंसर, पतले सौर सेल और एन्क्रिप्टेड क्वांटम संचार जैसे क्षेत्रों में काफी संभावनाएं हैं।
ग्रेनाडा विश्वविद्यालय में भौतिक रसायन विज्ञान विभाग में प्रोफेसर मारिया जोस रुएडास लामा, क्वांटम डॉट्स पर प्रकाश डालते हैं इंट्रासेल्युलर स्तर पर छवियां प्राप्त करना संभव बनाता है, जो बीमारियों के निदान और उपचार के लिए मौलिक हो सकता है, जैसे कैंसर।
रसायन विज्ञान में 2023 का नोबेल पुरस्कार तकनीकी अनुप्रयोगों के विकास के लिए मौलिक अनुसंधान के महत्व पर भी जोर देता है।
कैटलन इंस्टीट्यूट ऑफ केमिकल रिसर्च (ICiQ) के निदेशक एमिलियो पालोमारेस इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि ऐसी खोजें इस विचार को पुष्ट करती हैं कि ठोस अनुसंधान आधार के बिना कोई तकनीकी अनुप्रयोग नहीं हैं।
