Νόμπελ Χημείας 2023 στους ερευνητές των κβαντικών τελειών που οδήγησαν στην τεχνολογία QLED

Μετά τα Βραβεία Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής και Φυσικής, ήρθε η ώρα να μάθουμε τους νικητές και του Νόμπελ Χημείας για το 2023, με την Σουηδική Ακαδημία να βραβεύει τους Moungi Bawendi, Louis Brus και Alexei Ekimov για την ανακάλυψη και την σύνθεση των «κβαντικών κουκίδων ή τελειών» (quantum dots) που άνοιξαν τον δρόμο στην ανάπτυξη της γνωστής τεχνολογίας QLED.

Τα quantum dots είναι εξαιρετικά μικρά νανοσωματίδια που οι ιδιότητες τους καθορίζονται από την κλίμακα στην οποία υφίστανται. Αυτά τα νανοσωματίδια δεν είναι απλά θεμελιώδεις παράγοντες για την ανάπτυξη των QLEDs που βλέπουμε ήδη σε πληθώρα υλοποιήσεων ως καταναλωτές (π.χ. τηλεοράσεις), αλλά αξιοποιούνται και σε άλλους σημαντικούς τομείς όπως στην Χειρουργική.

Όσοι σπουδάζουν Χημεία μαθαίνουν ότι οι ιδιότητες ενός στοιχείου διέπονται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που διαθέτει. Ωστόσο, όταν η ύλη συρρικνώνεται σε νανοδιαστάσεις, προκύπτουν κβαντικά φαινόμενα, τα οποία διέπονται από το μέγεθος της ύλης. Οι βραβευμένοι με Νόμπελ Χημείας 2023 κατάφεραν να παράγουν σωματίδια τόσο μικρά που οι ιδιότητές τους καθορίζονται από κβαντικά φαινόμενα. Τα σωματίδια αυτά, τα οποία ονομάζονται κβαντικές τελείες, έχουν πλέον μεγάλη σημασία στη νανοτεχνολογία.

Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο Alexei Ekimov κατάφερε να δημιουργήσει εξαρτώμενα από το μέγεθος κβαντικά φαινόμενα σε χρωματιστό γυαλί. Το χρώμα προερχόταν από νανοσωματίδια χλωριούχου χαλκού και ο Ekimov απέδειξε ότι το μέγεθος των σωματιδίων επηρέαζε το χρώμα του γυαλιού μέσω κβαντικών φαινομένων.

Λίγα χρόνια αργότερα, ο Louis Brus ήταν ο πρώτος επιστήμονας στον κόσμο που απέδειξε εξαρτώμενα από το μέγεθος κβαντικά φαινόμενα σε σωματίδια που επιπλέουν ελεύθερα σε ένα υγρό.

Το 1993, ο Moungi Bawendi έφερε επανάσταση στη χημική παραγωγή κβαντικών τελειών, με αποτέλεσμα την παραγωγή σχεδόν τέλειων σωματιδίων. Αυτή η υψηλή ποιότητα ήταν απαραίτητη για τη χρήση τους σε εφαρμογές.

Οι κβαντικές τελείες φωτίζουν σήμερα οθόνες υπολογιστών και τηλεοράσεις που βασίζονται στην τεχνολογία QLED. Προσθέτουν, επίσης, αποχρώσεις στο φως ορισμένων λαμπτήρων LED και βιοχημικοί και γιατροί τις χρησιμοποιούν για τη χαρτογράφηση βιολογικών ιστών.

[via]