«Квантавыя кропкі валодаюць шматлікімі захапляльнымі і незвычайнымі ўласцівасцямі. Важна адзначыць, што яны маюць розныя колеры ў залежнасці ад іх памеру», – сказаў Ёхан Эквіст, старшыня Нобелеўскага камітэта па хіміі.
«Мы толькі пачалі даследаваць патэнцыял гэтых маленькіх часціц», – заявілі прадстаўнікі Нобелеўскага камітэта.
Квантавыя кропкі – гэта наначасціцы з унікальнымі ўласцівасцямі. Яны могуць свяціць вельмі ярка і вельмі эфектна колерам у залежнасці ад іх памеру (вялікія свецяцца чырвоным, маленькія сінім). Іх выкарыстоўваюць як у тэлевізійных экранах і святлодыёдных лямпах, так і ў навуковых даследаваннях і медыцынскай дыягностыцы. Напрыклад, яны дапамагаюць хірургам дакладна выдаліць ракавыя тканіны.
Як вучыць нас класічная хімія, уласцівасці элемента залежаць ад колькасці электронаў, якія ён мае. Аднак, калі рэчыва скарачаецца да нанапамераў, адбываюцца квантавыя зʼявы, якія залежаць ад памеру абʼекта.
Дзякуючы ўраўненням Шродзінгера, фізікам-тэарэтыкам даўно вядома, што наначасціцы могуць мець квантавыя эфекты ў залежнасці ад іх памеру, але да нядаўняга часу атрымаць такія маленькія абʼекты было практычна немагчыма. Мала хто верыў, што гэтыя веды будуць выкарыстаны на практыцы.
Аднак яшчэ шмат гадоў таму шкларобы атрымлівалі шкло рознага колеру дзякуючы адпаведнай тэмпературы і дамешкам золата, срэбра ці кадмію. Калі ў 19 стагоддзі навукоўцам спатрэбіліся шкляныя фільтры пэўнага колеру, яны пачалі плавіць шкло самастойна. Тады яны заўважылі, што нават адно і тое ж рэчыва можа надаваць шклу розны колер у залежнасці ад тэмпературы яго плаўлення і астывання. Высветлілася, што вызначальным зʼяўляецца памер наначасціц дабаўкі, якая фарбуе шкло. Але як сам фарбавальнік можа надаць шклу іншы колер?
У пачатку 1980-х гадоў тагачаснаму савецкаму навукоўцу Аляксею Якімаву ўдалося прадэманстраваць, што памер наначасціц хларыду медзі ўплывае на колер шкла дзякуючы квантавым эфектам. Аднак ягоны твор, апублікаваны ў расейскамоўным часопісе, быў невядомы на Захадзе.
Луі Брус быў першым навукоўцам у свеце, які ў 1983 годзе даказаў існаванне залежных ад памеру квантавых эфектаў у наначасціц, што свабодна плаваюць у вадкасці. Аднак вытворчасць наначасціц па-ранейшаму была складанай і стварала квантавыя кропкі рознага памеру і, такім чынам, розных уласцівасцяў, часта з дэфектамі.
У 1993 годзе Мунгі Бавендзі, які раней працаваў у лабараторыі Бруса, удасканаліў спосаб стварэння квантавых кропак, награваючы насычаныя растворы, у якія ён хутка ўводзіў больш рэчываў. Стала магчымым масавае вытворчасць наначасціц з пэўнымі, практычна ідэальнымі параметрамі і гладкай паверхняй, прыдатнымі для практычнага прымянення. Цяпер квантавыя кропкі можна знайсці ў серыйных тэлевізарах і маніторах на аснове тэхналогіі QLED, якія лепш перадаюць колеры і ярчэй – і ў некаторых святлодыёдных крыніцах святла.
У сваім абгрунтаванні Нобелеўскі камітэт удакладніў, што даследаванні лаўрэатаў Нобелеўскай прэміі прыносяць «вялікую карысць чалавецтву». Цяпер квантавыя кропкі асвятляюць экраны кампутараў і тэлевізараў па тэхналогіі QLED. З іх дапамогай біяхімікі і лекары складаюць карты біялагічных тканін – яны дазваляюць адсочваць працэсы, якія там адбываюцца. Навукоўцы мяркуюць, што ў будучыні яны могуць унесці свой уклад у гнуткую электроніку, малюсенькія датчыкі, больш тонкія сонечныя батарэі і зашыфраваную квантавую сувязь.
Мунгі Г. Бавендзі, сын туніскага матэматыка і францужанкі, нарадзіўся ў 1961 годзе ў Парыжы. У дзяцінстве разам з бацькамі эміграваў у ЗША. Ён атрымаў ступень доктара філасофіі ў 1988 годзе ў Чыкагскім універсітэце, Іллінойс, ЗША. Ён зʼяўляецца прафесарам Масачусецкага тэхналагічнага інстытута ў Кембрыджы, Масачусэтс, ЗША.
Луіс Э. Брус нарадзіўся ў 1943 годзе ў Кліўлендзе, штат Агаё, ЗША. Ён атрымаў доктарскую ступень у 1969 годзе ў Калумбійскім універсітэце ў Нью-Ёрку, дзе ён зараз зʼяўляецца прафесарам.
Аляксей Іванавіч Якімаў нарадзіўся 28 лютага 1945 года ў СССР. Атрымаў доктарскую ступень у 1974 годзе ў Фізіка-тэхнічным інстытуце імя А. Ф. Йоффе ў Санкт-Пецярбургу, Расія. Праз год ён атрымаў Дзяржаўную прэмію СССР у галіне навукі і тэхнікі (1975) за працу па арыентацыі спіна электрона ў паўправадніках. Ён адкрыў квантавыя кропкі, праводзячы даследаванні ў Санкт-Пецярбургскім дзяржаўным аптычным інстытуце. Вавілова. З 1999 года Якімаў жыве і працуе ў ЗША. Ён быў галоўным навуковым супрацоўнікам Nanocrystals Technology Inc., прыватнай кампаніі ў Нью-Ёрку. У 2006 годзе ён стаў адным з лаўрэатаў прэміі Р. У. Вуда Амерыканскага аптычнага таварыства за «адкрыццё нанакрышталёвых новых квантавыз кропак і наватарскія даследаванні іх электронных і аптычных уласцівасцяў«.
Тры пераможцы падзеляць паміж сабой 11 мільёнаў шведскіх крон (прыкладна мільён долараў).
Імёны лаўрэатаў Нобелеўскай прэміі па хіміі сталі вядомыя СМІ раніцай у сераду, яшчэ да афіцыйнага абвяшчэння прысуду Шведскай каралеўскай акадэміяй навук. На пытанне аб уцечцы інфармацыі прадстаўнік Нобелеўскага камітэта Хайнер Лінке заявіў, што прэс-рэліз «быў памылкай». Па традыцыі першымі аб рашэнні Нобелеўскага камітэта даведаюцца лаўрэаты. Сакратар камісіі паведамляе ім па тэлефоне, а потым агучвае іх імёны падчас прэс-канферэнцыі.
PAP / вх