კვანტური წერტილები, პაწაწინა „ხელოვნური ატომები“, რომლებმაც რევოლუცია მოახდინეს ნანოტექნოლოგიაში, აღიარებულ იქნა ნობელის პრემიაქიმიის 2023 წ.
მუნგი ბავენდი, ლუი ბრუსი და ალექსეი ეკიმოვი დაჯილდოვდნენ შვედეთის სამეფო მეცნიერებათა აკადემიის მიერ ამ ხელოვნური სტრუქტურების შექმნასა და გამოყენებაში მათი პიონერული მუშაობისთვის.
მეტის ნახვა
6 მარტივი ყოველდღიური ჟესტი, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს ვინმეს დღე -…
ძაღლების 5 ჯიში, რომლებიც საცურაო აუზებში ვერასოდეს შედიან,…
კვანტური წერტილები არის ნანონაწილაკები, რომლებიც შექმნილია ნახევარგამტარული მასალებისგან, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც ნანოკრისტალები. რაც მათ თვალსაჩინო ხდის არის მათი უკიდურესად მცირე ზომა, რომელიც იზომება მილიმეტრის მხოლოდ რამდენიმე მემილიონედს.
ეს შემცირება აიძულებს მათ იმუშაონ კვანტური პრინციპების მიხედვით, რაც იწვევს უნიკალურ ოპტიკურ და ელექტრონულ თვისებებს.
ასეთ ნაწილაკებს აქვთ ელექტრონების ტრანსპორტირების უნარი და ასხივებენ სხვადასხვა ფერის შუქს სინათლის ან ელექტროენერგიის სტიმულირებისას. ეს ფერის ვარიაცია მერყეობს ლურჯიდან ყველაზე პატარა კვანტურ წერტილებში ყვითელამდე და წითლამდე ყველაზე დიდში.
2023 წლის ნობელის პრემიის ლაურეატი ქიმიაში. (სურათი: ნიკლას ელმეჰედი BBC/Reproduction-ის მეშვეობით)
კვანტური წერტილების აღმოჩენის ისტორია მეცნიერული გამძლეობის მოგზაურობაა. საბჭოთა ფიზიკოსი ალექსეი ეკიმოვი იყო პირველი, ვინც დააკვირდა მათ კრისტალებში 1981 წელს, მუშაობდა სპილენძის ქლორიდით შეღებილ მინაზე.
ეკიმოვმა შენიშნა, რომ ნანოკრისტალების ზომა გავლენას ახდენდა სინათლის შთანთქმაზე, რითაც აჩვენა ზომაზე დამოკიდებული კვანტური ეფექტი.
ამერიკელმა ქიმიკოსმა ლუის ბრუსმა კოლუმბიის უნივერსიტეტიდან გააფართოვა ეს დასკვნები დაკვირვებით ზომაზე დამოკიდებული კვანტური ეფექტი ასევე არსებობდა ნაწილაკებში, რომლებიც თავისუფლად ცურავდნენ სითხეები.
მიღწევებმა კულმინაციას მიაღწია 1993 წელს, როდესაც ფრანგმა ქიმიკოსმა მუნგი ბავენდიმ, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან (MIT) მოახერხა შექმნა. სპეციფიკური ზომის ნანოკრისტალები გახურებულ გამხსნელში ნივთიერებების შეყვანის ტექნიკის საშუალებით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება კრისტალები „თითქმის სრულყოფილი.”
კვანტური წერტილების პრაქტიკული გამოყენება მრავალფეროვანია. ისინი უკვე წარმოდგენილია კომერციულ პროდუქტებში, როგორიცაა მზის პანელები, განათების სისტემები და ტელევიზორის ეკრანები QLED ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული.
გარდა ამისა, მათ აქვთ დიდი პოტენციალი ისეთ სფეროებში, როგორიცაა მოქნილი ელექტრონიკა, პატარა სენსორები, თხელი მზის უჯრედები და დაშიფრული კვანტური კომუნიკაცია.
მარია ხოსე რუედას ლამა, გრანადის უნივერსიტეტის ფიზიკური ქიმიის დეპარტამენტის პროფესორი, ხაზს უსვამს კვანტურ წერტილებს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ გამოსახულება უჯრედშიდა დონეზე, რაც შეიძლება იყოს ფუნდამენტური ისეთი დაავადებების დიაგნოსტიკისა და მკურნალობისთვის, როგორიცაა კიბო.
2023 წლის ნობელის პრემია ქიმიაში ასევე ხაზს უსვამს ფუნდამენტური კვლევის მნიშვნელობას ტექნოლოგიური აპლიკაციების განვითარებისთვის.
ემილიო პალომარესი, კატალონიის ქიმიური კვლევის ინსტიტუტის (ICiQ) დირექტორი ხაზს უსვამს, რომ ასეთი აღმოჩენები აძლიერებს აზრს, რომ არ არსებობს ტექნოლოგიური აპლიკაციები მყარი კვლევითი ბაზის გარეშე.
