Kvantové bodky, maličké „umelé atómy“, ktoré spôsobili revolúciu v nanotechnológii, boli rozpoznané nobelová cenachémie 2023.
Moungi Bawendi, Louis Brus a Alexej Ekimov boli ocenení Kráľovskou švédskou akadémiou vied za ich priekopnícku prácu pri vytváraní a aplikácii týchto umelých štruktúr.
pozrieť viac
6 JEDNODUCHÝCH každodenných gest, ktoré môžu niekomu ZMENIŤ deň –...
5 plemien psov, ktoré NIKDY nemôžu ísť do bazénov, podľa…
Kvantové bodky sú nanočastice vytvorené z polovodičových materiálov, tiež známych ako nanokryštály. To, čo ich robí pozoruhodnými, je ich extrémne malá veľkosť, ktorá meria len niekoľko milióntin milimetra.
Toto zmenšenie ich robí podľa kvantových princípov, čo vedie k jedinečným optickým a elektronickým vlastnostiam.
Takéto častice majú pri stimulácii svetlom alebo elektrinou schopnosť transportovať elektróny a vyžarovať svetlo rôznych farieb. Táto farebná variácia sa pohybuje od modrej v najmenších kvantových bodkách po žltú a červenú v najväčších.
Laureáti Nobelovej ceny za chémiu za rok 2023. (Obrázok: Niklas Elmehed cez BBC/Reproduction)
Príbeh objavu kvantových bodiek je cestou vedeckej vytrvalosti. Sovietsky fyzik Alexej Ekimov ich ako prvý v roku 1981 pozoroval v kryštáloch pri práci so sklom farbeným chloridom meďnatým.
Ekimov si všimol, že veľkosť nanokryštálov ovplyvňuje absorpciu svetla, čím demonštruje kvantový efekt závislý od veľkosti.
Americký chemik Louis Brus z Columbia University rozšíril tieto zistenia tým, že to pozoroval Kvantový efekt závislý od veľkosti sa vyskytol aj v časticiach, ktoré voľne plávali kvapaliny.
Pokroky vyvrcholili v roku 1993, keď sa francúzskemu chemikovi Moungimu Bawendimu z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) podarilo vytvoriť nanokryštály špecifickej veľkosti pomocou techník vstrekovania látok do zahriateho rozpúšťadla, výsledkom čoho sú kryštály „takmer perfektné.”
Praktické aplikácie kvantových bodiek sú rôznorodé. Vyskytujú sa už v komerčných produktoch, ako napr solárne panely, osvetľovacie systémy a televízne obrazovky založené na technológii QLED.
Okrem toho majú veľký potenciál v oblastiach, ako je flexibilná elektronika, drobné senzory, tenšie solárne články a šifrovaná kvantová komunikácia.
María José Ruedas Llama, profesorka na Katedre fyzikálnej chémie na Univerzite v Granade, zdôrazňuje, že kvantové bodky umožňujú získať snímky na intracelulárnej úrovni, čo môže byť zásadné pre diagnostiku a liečbu chorôb, ako napr rakovina.
Nobelova cena za chémiu za rok 2023 tiež zdôrazňuje význam základného výskumu pre vývoj technologických aplikácií.
Emilio Palomares, riaditeľ Katalánskeho inštitútu chemického výskumu (ICiQ), zdôrazňuje, že takéto objavy posilňujú myšlienku, že neexistujú žiadne technologické aplikácie bez pevnej výskumnej základne.
