Нобелевская премия по химии 2023 года присуждена ученому российского происхождения Алексею Екимову. Он был награжден вместе со своими коллегами из США Луи Брюсом и Мунги Бавенди за открытие, изучение и синтез квантовых точек.
Свои научные изыскания Екимов начал во времена СССР, а после распада СССР продолжал работу в России. Однако в 1999 году он переехал в США и изучал особенности квантовых точек уже там.
Квантовые точки
Квантовые точки – это наночастицы-полупроводники размером еще меньше, чем атом. Их можно создавать искусственно. У них нет ядра, а число электронов можно менять с помощью внешнего воздействия через электромагнитные поля или изменение условий их роста. При излучении энергии электрон переходит на более низкий энергетический уровень. Энергия излучается в виде света определенной длины волны. Получается, что когда размер квантовой точки изменяется, то меняется и энергия электрона, и цвет излучаемого им света.
Екимов был первым ученым в мире, который в 1981 году на базе советского Государственного оптического института имени Вавилова в Ленинграде смог выделить квантовые точки и начал изучать их эффекты.
Ученый доказал, что они могут влиять на изменение цвета стекла. Позже в США Луи Брюс первым в мире доказал квантовые эффекты частиц, свободно плавающих в жидкости, а Мунджи Бавенди первым в мире довел до идеального состояния химическое производство квантовых точек.
Где нужны квантовые точки
Квантовые точки работают в дисплеях телевизоров, ноутбуков и других устройств, в современных светодиодных лампах.
Исследователи полагают, что в будущем они могли бы внести свой вклад в гибкую электронику, крошечные датчики, более тонкие солнечные элементы и зашифрованную квантовую коммуникацию. Поэтому мы только начали изучать потенциал этих крошечных частиц.
Также их применяют в медицине – с помощью квантовых точек, например, маркируются опухолевые ткани для хирургов во время операций.