Kvantiniai taškai, maži „dirbtiniai atomai“, sukėlę revoliuciją nanotechnologijoje, buvo atpažinti Nobelio premijachemijos 2023 m.
Moungi Bawendi, Louis Brus ir Aleksejus Ekimovas buvo apdovanoti Švedijos karališkosios mokslų akademijos už novatorišką darbą kuriant ir taikant šias dirbtines struktūras.
Žiūrėti daugiau
6 paprasti kasdieniai gestai, galintys paversti kažkieno dieną –…
5 šunų veislės, kurios NIEKADA negali eiti į baseinus, pasak…
Kvantiniai taškai yra nanodalelės, sukurtos iš puslaidininkinių medžiagų, taip pat žinomų kaip nanokristalai. Juos išskiria itin mažas dydis – vos kelios milijoninės milimetro dalys.
Dėl šio sumažinimo jie veikia pagal kvantinius principus, todėl atsiranda unikalių optinių ir elektroninių savybių.
Tokios dalelės turi savybę pernešti elektronus ir spinduliuoti įvairių spalvų šviesą, kai jas stimuliuoja šviesa ar elektra. Ši spalvų variacija svyruoja nuo mėlynos mažiausiuose kvantiniuose taškuose iki geltonos ir raudonos didžiausiuose taškuose.
2023 m. Nobelio chemijos premijos laureatai. (Nuotrauka: Niklas Elmehed per BBC / reprodukciją)
Kvantinių taškų atradimo istorija – tai mokslinio atkaklumo kelionė. Sovietų fizikas Aleksejus Ekimovas pirmasis pastebėjo juos kristaluose 1981 m., dirbdamas su vario chloridu dažytu stiklu.
Ekimovas pastebėjo, kad nanokristalų dydis paveikė šviesos sugertį, taip parodydamas nuo dydžio priklausomą kvantinį efektą.
Amerikiečių chemikas Louisas Brusas iš Kolumbijos universiteto išplėtė šias išvadas, stebėdamas tai Nuo dydžio priklausomas kvantinis efektas taip pat atsirado dalelėse, kurios laisvai plūduriavo skysčių.
Pažanga pasiekė kulminaciją 1993 m., kai prancūzų chemikas Moungi Bawendi iš Masačusetso technologijos instituto (MIT) sugebėjo sukurti tam tikro dydžio nanokristalai, naudojant chemines medžiagas įšvirkščiant į įkaitintą tirpiklį, todėl kristalai „beveik puikus."
Praktinis kvantinių taškų pritaikymas yra įvairus. Jų jau yra komerciniuose gaminiuose, pvz saulės elementai, apšvietimo sistemos ir televizorių ekranai, pagrįsti QLED technologija.
Be to, jie turi didelį potencialą tokiose srityse kaip lanksti elektronika, mažyčiai jutikliai, plonesni saulės elementai ir šifruotas kvantinis ryšys.
Granados universiteto Fizinės chemijos katedros profesorė María José Ruedas Llama pabrėžia, kad kvantiniai taškai leidžia gauti vaizdus ląstelėje, o tai gali būti labai svarbus diagnozuojant ir gydant ligas, pvz. vėžys.
2023 m. Nobelio chemijos premija taip pat pabrėžia fundamentinių tyrimų svarbą kuriant technologijų pritaikymą.
Katalonijos cheminių tyrimų instituto (ICiQ) direktorius Emilio Palomaresas pabrėžia, kad tokie atradimai sustiprina mintį, jog nėra technologinių pritaikymų be tvirtos tyrimų bazės.
