Примечание редактора: Подпишитесь на научный информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную с Новости об увлекательных открытиях, научных прорывах и многом другом.
Си-Эн-Эн
—
Нобелевская премия по химии 2023 года присуждена троим, открывшим и разработавшим квантовые точки, используемые в светодиодных светильниках и телевизионных экранах, а также хирургам, удаляющим раковые ткани.
Монги Павенди, Луи Брюс и Алексей Екимов были провозглашены Нобелевским комитетом по химии «пионерами в исследовании наномира», когда они объявили о вручении премии в шведской столице Стокгольме в среду.
«Долгое время никто не думал, что можно на самом деле создавать такие маленькие частицы. Но лауреатам этого года это удалось», — сказал руководитель группы Йохан Аквист.
Хайнер Линке, член химической группы, объяснил на церемонии объявления, что сделало работу лауреатов такой революционной.
«Главное в квантовых точках заключается в том, что, изменяя их размер… вы меняете их свойства, например, цвет. Это совершенно необычно», — сказал Линге.
«Например, если вы хотите покрасить футболки — в красный, зеленый, желтый, синий. Для каждого из этих цветов вы используете разные молекулы. Разные атомы в разных созвездиях дают разные цвета — это химия», — сказал он.
Но благодаря работе учёных в области нанотехнологий, квантовые точки позволяют нам «использовать одни и те же атомы в тех же галактиках, менять размер, количество атомов и получать новые цвета и другие свойства».
Бавенти, профессор Массачусетского технологического института, и Брюс, почетный профессор Колумбийского университета, — американцы. Екимов — россиянин, работает в компании Nanocrystals Technology Inc. в Нью-Йорке.
Бавенти, уроженцу Франции, рано утром позвонили из Стокгольма и сообщили, что он стал одним из лауреатов премии по химии 2023 года. На пресс-конференции он заявил, что чувствует себя «удивленным, сонным, шокированным, неожиданным и очень польщенным». Он отпразднует свой успех, проведя занятия в 9 утра в Массачусетском технологическом институте.
Массачусетский технологический институт/Колумбийский университет/Nextod
Приз получили Мунги Бавенди, Луи Брус и Алексей Екимов.
В «наномире» материя измеряется миллионными долями миллиметра. В этот момент начинают происходить странные явления, называемые «квантовыми эффектами».
Квантовые точки состоят из нескольких тысяч атомов. С точки зрения размера, одна квантовая точка относится к одному футбольному мячу так же, как один футбольный мяч к Земле.
Когда свет проходит через квантовые точки, они излучают определенный цвет. Его можно точно настроить и он определяется размером точек. Более крупные пятна светятся красным, а более мелкие — зеленым или синим.
Небольшие изменения размера частиц могут изменить их оттенок по всему спектру цветового круга.
Работы лауреатов позволили ученым использовать некоторые свойства наномира, а квантовые точки теперь можно обнаружить в гостиных и операционных по всему миру.
В настоящее время они широко используются в телевизорах и имеют множество преимуществ перед традиционными ЖК-панелями, обеспечивая более яркие и точные цвета и требуя меньше энергии для работы.
Точки, изготовленные в виде порошка, размещаются на пластинах синих светодиодов на задней панели телевизоров и других экранов. Синий свет освещает квантовые точки, которые излучают свой цвет в зависимости от их размера.
Очки также широко используются в клинической диагностике. Врачи используют их для освещения молекул, которые связываются с раковыми опухолями, что позволяет хирургам отличать здоровые ткани от больных.
Нобелевская команда объяснила, как работа ученых помогла создать квантовые точки.
В 1980-е годы Екимов разработал квантовые эффекты в цветном стекле. Несколько лет спустя Брюс стал первым ученым, продемонстрировавшим квантовые эффекты, зависящие от размера, на частицы, свободно плавающие в жидкости.
В 1993 году Бавенти произвел революцию в химическом производстве квантовых точек, в результате чего были созданы «почти идеальные частицы». Это позволило использовать точки разработки в приложениях.
Джонатан Ноксстранд/AFP/Getty Images
Лабораторные колбы используются в качестве иллюстрации во время объявления лауреатов Нобелевской премии по химии 2023 года в Шведской королевской академии наук 4 октября 2023 года в Стокгольме.
Президент Американского химического общества Джудит Джордон высоко оценила работу лауреатов.
«Вот чрезвычайно важное открытие, на которое ушли десятилетия: от теоретического явления до возможности произвести его в лаборатории, а затем производить его в контролируемых количествах… позволяющих использовать широкий диапазон длин волн и цветов. Абсолютно. уникальный», — сказал Джордан CNN.
Заседания Нобелевского комитета, как правило, конфиденциальны. Шорт-листы Нобелевских премий не публикуются, а победителей называют незадолго до официального объявления.
Но Шведская академия наук случайно обнародовала имена трех победителей до официального объявления в среду.
Шведская газета Aftonbladet опубликовала копию письма академии, сообщает Reuters. Перед объявлением Аквист сообщил Reuters, что электронное письмо «вводит в заблуждение» и что окончательное решение еще не принято. Но несколько часов спустя просочившиеся имена были подтверждены как победители призов.
«Я бы сказал, что это, безусловно, очень прискорбно. Мы глубоко сожалеем о том, что произошло», — заявил на церемонии объявления Ханс Элгрен, генеральный секретарь Шведской королевской академии наук.
«Пресс-релиз был разослан по причинам, которые до сих пор неизвестны. Мы очень активно этим утром пытались выяснить, что на самом деле произошло, но на данный момент мы не знаем. Нам очень жаль, что это произошло. заключается в том, что это не повлияло на выдачу призов.
