解釋獲得諾貝爾化學獎的豐富多彩的量子發現

諾貝爾化學獎今天頒發給三位科學家，他們的工作幫助將稱為“量子點”的微小粒子廣泛使用 - 現在，這些五顏六色，發光的斑點照亮電視屏幕，有一天，它們可能會使更高效的太陽能電池板成為可能。

獲獎者分開工作阿列克謝·埃基莫夫,路易斯·布魯斯和蒙吉·巴文迪每個人都對這些微小的納米粒子（尺寸在1到1000億分之一米之間的物質碎片）以及它們發光的方式做出了關鍵發現。

“這些成就代表了納米技術的一個重要里程碑，今天量子點有許多應用，包括QLED屏幕到生物化學和醫學成像，”約翰·阿奎斯特，主席諾貝爾化學委員會在頒獎期間表示公告.

量子點是由幾千個原子組成的微小晶體。原子的電子被壓縮在一個只有幾納米長的小空間中，被擠壓在一起，導致材料的性質發生變化，例如其顏色或熔點。對于上下文：量子點和足球之間的大小差異大致等于足球和地球之間的差異。

重要的是，這些點吸收照射到它們的光，然后根據它們的大小以特定顏色重新發射該光。較小的量子點發出藍色光，而較大的量子點發出更多的紅色或橙色光 - 即使它們由完全相同的材料制成。

量子點可能存在的理論可以追溯到1930年代。但在接下來的50年里，科學家似乎不可能真正生產出這些物體。

然而，在 1980 年代初期，埃基莫夫證明這是可以做到的.他展示了改變懸浮在玻璃中的微小氯化銅納米顆粒的大小如何影響玻璃的顏色。幾年后，布魯斯重復了這種效應，證明了硫化鎘量子點的顏色變化，自由漂浮在流體中而不是玻璃中。

盡管科學家們已經取得了令人印象深刻的成就，但量子點仍未準備好實際使用。1993年，巴文迪·微調生產這些微小的顆粒，因此它們可以是“非常具體的尺寸和非常高的質量”，正如?qvist在公告中所說。

“布魯斯和埃基莫夫提供的理論框架在1993年巴文迪的開創性論文中成為現實，這門現在已經成熟的科學從中涌現出來，”他說。馬克·格林倫敦國王學院的物理學家自然新聞凱瑟琳·桑德森和大衛·卡斯特爾維奇。“對于量子點社區來說，這是一個了不起的結果。

量子點已經用于電視顯示器和LED燈 - 這些點以粉末形式制造，在一些電視屏幕上被藍光背光，導致它們根據其大小發出各種顏色的光芒，寫道。美國有線電視新聞網克里斯蒂安·愛德華茲、凱蒂·亨特和艾德·在醫學上，醫生將它們用于照亮癌性腫瘤的探針中。

在未來，量子點甚至可以為太陽能電池板做出貢獻。效率是目前效率的兩倍.

“這不僅僅是深奧的科學，”朱迪思·喬丹美國化學學會主席告訴紐約時報'艾瑪·布博拉和卡特里娜·米勒。“這是為了幫助人們。

獎項宣布是在一次意想不到的事故之后宣布的 - 周三早上，瑞典皇家科學院泄露了獲獎者的詳細信息，該院授予諾貝爾物理和化學獎。瑞典媒體在獲獎者公開揭幕前大約四個小時發布了一封來自該學院的電子郵件，其中包含公認的化學家的名字。

?qvist告訴路透社這封電子郵件是一個“錯誤”，當時，“獲獎者還沒有被選中”。然而，當官方宣布時，獲獎者與泄露消息中的獲獎者相匹配。

就獲獎者而言，他們并不知道爭議的發生，因為它發生在清晨。Bawendi在委員會的電話中得知了他的獎項，然后繼續上午9點在麻省理工學院教.class.委員會在墨西哥旅行時聯系了埃基莫夫，寫道監護人的漢娜·德夫林。布魯斯直到官方宣布后才聯系到他，但他后來說“這是一個很大的榮譽，這是對該領域的認可。

周一，卡塔林·卡里科和德魯·魏斯曼獲得諾貝爾生理學或醫學獎他們過去與mRNA的合作使開發拯救生命的Covid-19疫苗成為可能。星期二，諾貝爾物理學獎授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費倫茨·克勞斯和安妮·惠利耶，他創造并改進了一種產生超快光脈沖的方法，可以照亮電子的微小而快速的運動。

隨著化學獎的宣布，諾貝爾獎已經過半——文學獎將于周四頒發，其次是周五的和平獎和周一的經濟學獎。