„Mokslininkų trijulė laimėjo Nobelio chemijos premiją už darbą su kvantiniais taškais, mažytėmis dalelėmis, suteikiančiomis spalvų ekranams, ir medicininėms procedūroms.
Nobelio komitetas trečiadienį paskelbė, kad Moungi Bawendi, Louisas Brusas ir Aleksejus Ekimovas laimėjo chemijos premiją už taškų, vos kelių nanometrų dydžio puslaidininkių dalelių, tyrimus. Jie buvo integruoti į televizorių ekranus ir padeda chirurgams pašalinti naviko audinį.
Tyrėjai tikisi, kad kvantiniai taškai ilgainiui gali padėti sukurti lanksčią elektroniką, plonesnius saulės elementus ir šifruotą ryšį.
Ekimovas ir Brusas nepriklausomai atrado, kad įmanoma sukurti kvantinius taškus; Bawendi padarė revoliuciją jų gamyboje. Prieš pradėdami dirbti, nedaugelis žmonių manė, kad nanodalelėse teoriškai gali atsirasti efektai, kurie kada nors bus panaudoti praktiškai.
„Ilgą laiką niekas nemanė, kad iš tikrųjų kada nors pavyks pagaminti tokias mažas daleles“, – sakė Nobelio chemijos komiteto pirmininkas Johanas Aqvistas.
Kvantiniai taškai dabar gaminami masiškai, todėl šviestuvai taupo energiją ir sukuria tikslias elektroninių prietaisų spalvas. Biochemikai naudoja taškus ląstelėms ir organams stebėti.
Bawendi yra Masačusetso technologijos instituto chemikas, o Brusas yra susijęs su Kolumbijos universitetu. Ekimovas, rusų fizikas, dirba Niujorke įsikūrusioje Nanokristalų technologijoje.
Kvantiniai taškai yra tokie maži, kad savybės, įskaitant spalvą, priklauso nuo jų dydžio, net jei jų cheminė sudėtis yra tokia pati. Mažiausi šviečia mėlynai, o didesni taškai – geltonai ir raudonai. Taip yra todėl, kad, susitraukus dalelei, elektronai susitraukia į mažesnė erdvę, suteikiant jiems daugiau energijos, todėl taškai skleidžia skirtingo ilgio šviesą. Kitos savybės, įskaitant lydymosi temperatūrą, taip pat keičiasi.
„Medžiagos yra labai ryškios ir labai gerai apibrėžtos spalvos“, – sakė Tenesio universiteto ir Oak Ridge nacionalinės laboratorijos nanomedžiagų tyrinėtojas Rigoberto Castillo Advincula. Jos gali būti brangesnės, nei kitos medžiagos, sakė Advincula, bet taip pat gamina daugiau šviesos.
Kai kurie jau trečiajame dešimtmetyje prognozavo, kad toks poveikis gali atsirasti, tačiau Ekimovas, tyrinėdamas spalvotą stiklą, pirmasis tai pademonstravo devintojo dešimtmečio pradžioje. Ekimovas domėjosi tuo, kad viena medžiaga gali sukurti skirtingų spalvų stiklą. Jis gamino tamsintą stiklą ir jį nufotografavo rentgenu.
Stiklo viduje susidarė mažos krištolo dalelės, o stiklo sugeriamos šviesos spalva priklausė nuo jų dydžio. Fizikas suprato, kad stebėjo kvantinį efektą. Ekimovas tai paskelbė sovietiniame žurnale.
Brusas nežinojo apie šį atradimą, kai padarė panašų „Bell Laboratories“ JAV, kur dirbo su šviesą fiksuojančiomis dalelėmis, plūduriuojančiomis skystyje. Jis pastebėjo, kad palikus jas ant laboratorijos stendo pasikeitė dalelių optinės savybės, galbūt, todėl, kad jos augo. Jis gamino dar mažesnes daleles ir pamatė tą patį efektą, kaip ir Ekimovas.
Pasak jo, Brusas miegojo per skambutį iš Nobelio komiteto. Jis pabudo po to, kai nuolat skambėjo telefonas ir perskambino vienu numeriu. Tai buvo Majamio televizijos stotis, kuri klausė jo reakcijos, laimėjus prizą.
Net po dvynių atradimų buvo sunku kontroliuoti dalelių dydį, o jų kokybė dažnai buvo nenuspėjama. Bawendi, kuris mokėsi Bruso laboratorijoje, norėjo išspręsti šią problemą.
Bawendi 1993 m. MIT padarė proveržį, kai jo grupė suleido medžiagas, kurios pavirstų mažyčiais kristalais, į įkaitintą skystį. Pakeitus tirpalo temperatūrą, gali pasikeisti kristalų dydis.
„Kad suprastume fiziką, kas buvo mūsų motyvacija, turėjome sukurti medžiagą“, – sakė Bawendi. "Niekada nebūčiau pagalvojęs, kad galite juos pagaminti tokiu dideliu mastu, ir kad jie iš tikrųjų pakeis vartotojų sritį." [1]
1. U.S. News: Quantum Dot Researchers Win Chemistry Nobel. Abbott, Brianna. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 05 Oct 2023: A.2.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą