Αυτό το έτος Νόμπελ Prize in Chemistry has been awarded jointly to Moungi Bawendi, Louis Brus and Alexei Ekimov “for the discovery and synthesis of quantum dots.”
Οι κβαντικές τελείες είναι νανοσωματίδια, μικροσκοπικά σωματίδια ημιαγωγών, μεγέθους μερικών νανόμετρων μεταξύ 1.5 και 10.0 nm (1 nm είναι ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου και ισούται με 0.000000001 m ή 10-9Μ). Τα κβαντικά φαινόμενα που διέπονται από το μέγεθος της ύλης προκύπτουν σε νανοδιαστάσεις όταν το μέγεθος των σωματιδίων είναι μικρό στην περιοχή του ενός δισεκατομμυριοστού του μέτρου. Τέτοια μικροσκοπικά σωματίδια αναφέρονται ως κβαντικές κουκκίδες. Τα ηλεκτρόνια μέσα στην τελεία παγιδεύονται και μπορούν να καταλάβουν μόνο καθορισμένα επίπεδα ενέργειας. Όταν εκτίθενται σε μια πηγή φωτός, οι κβαντικές κουκκίδες εκπέμπουν εκ νέου ένα ξεχωριστό έγχρωμο φως. Έχουν πολλές ασυνήθιστες ιδιότητες. Το χρώμα τους εξαρτάται από το μέγεθός τους.
Τα κβαντικά εφέ που εξαρτώνται από το μέγεθος έχουν μεγάλη σημασία και έχουν ευρύ φάσμα εφαρμογών. Με βάση την τεχνολογία QLED (Quantum dot Light-Emitting Diode), οι κβαντικές κουκκίδες χρησιμοποιούνται σε οθόνες υπολογιστών και οθόνες τηλεόρασης. Χρησιμοποιούνται επίσης σε λαμπτήρες LED και σε βιοϊατρικές συσκευές για χαρτογράφηση ιστών.
Οι εφαρμογές των κβαντικών κουκκίδων είναι εξαιρετικά ευρείες και έχουν επηρεάσει σχεδόν κάθε νοικοκυριό στον κόσμο. Αυτό έγινε δυνατό χάρη σε νέα επιστημονικά επιτεύγματα των φετινών βραβευθέντων, οι οποίοι συνέβαλαν σημαντικά στη γλυπτική σωματιδίων ημιαγωγών σε νανοδιαστάσεις και στη χρήση τους.
Ο Alexei Ekimov, στις αρχές της δεκαετίας του 1980, δημιούργησε κβαντικά εφέ που εξαρτώνται από το μέγεθος σε έγχρωμο γυαλί και έδειξε ότι το μέγεθος των σωματιδίων επηρέαζε το χρώμα του γυαλιού μέσω των κβαντικών εφέ. Ο Louis Brus, από την άλλη πλευρά, ήταν ο πρώτος που έδειξε κβαντικά αποτελέσματα που εξαρτώνται από το μέγεθος σε σωματίδια που επιπλέουν ελεύθερα σε ένα ρευστό. Το 1993, ο Moungi Bawendi συνέβαλε σημαντικά στη χημική παραγωγή υψηλής ποιότητας κβαντικών κουκκίδων τέλειων μεγεθών που έφερε επανάσταση στη βιομηχανία.
Η Νόμπελ Prize in Chemistry this year recognises contributions towards ανακάλυψη and synthesis of quantum dots.
***
πηγή:
Nobel Prize.org. Δελτίο τύπου – The Νόμπελ Prize in Chemistry 2023. Posted 4 October 2023. Available at https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2023/press-release/
***
