Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii 2023 otrzymali Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus i Alexei I. Ekimov „za odkrycie i syntezę kropek kwantowych”.
Zasiali ważne ziarno dla nanotechnologii
Nagroda Nobla w dziedzinie chemii 2023 nagradza odkrycie i rozwój kropek kwantowych, czyli nanocząstek tak małych, że ich rozmiar determinuje ich właściwości. Te najmniejsze elementy nanotechnologii rozprzestrzeniają teraz światło z telewizorów i lamp LED i mogą między innymi pomagać chirurgom podczas usuwania tkanki nowotworowej.
Każdy, kto studiuje chemię, wie, że właściwości pierwiastka zależą od liczby posiadanych przez niego elektronów. Jednakże, gdy materia kurczy się do nanowymiarów, pojawiają się zjawiska kwantowe; są one regulowane przez wielkość sprawy. Laureatom Nagrody Nobla w dziedzinie chemii 2023 udało się wyprodukować cząstki tak małe, że o ich właściwościach decydują zjawiska kwantowe. Cząstki zwane kropkami kwantowymi mają obecnie ogromne znaczenie w nanotechnologii.
„Kropki kwantowe mają wiele fascynujących i niezwykłych właściwości. Co ważne, mają różne kolory w zależności od rozmiaru” – mówi Johan Åqvist, przewodniczący Komitetu Nobla w dziedzinie chemii.
Fizycy od dawna wiedzieli, że teoretycznie w nanocząsteczkach mogą pojawiać się efekty kwantowe zależne od rozmiaru, ale w tamtym czasie rzeźbienie w nanowymiarach było prawie niemożliwe. Dlatego niewiele osób wierzyło, że wiedza ta znajdzie zastosowanie w praktyce.
Jednak na początku lat 80. Aleksiejowi Ekimowowi udało się stworzyć w kolorowym szkle efekty kwantowe zależne od rozmiaru. Kolor pochodził od nanocząstek chlorku miedzi, a Ekimov wykazał, że wielkość cząstek wpływa na kolor szkła poprzez efekty kwantowe.
Kilka lat później Louis Brus był pierwszym naukowcem na świecie, który udowodnił zależne od wielkości efekty kwantowe w cząstkach swobodnie unoszących się w cieczy.
W 1993 roku Moungi Bawendi zrewolucjonizował chemiczną produkcję kropek kwantowych, w wyniku czego powstały niemal doskonałe cząstki. Ta wysoka jakość była konieczna, aby można je było wykorzystać w zastosowaniach.
Kropki kwantowe oświetlają teraz monitory komputerowe i ekrany telewizorów oparte na technologii QLED. Dodają również niuansów światłu niektórych lamp LED, a biochemicy i lekarze wykorzystują je do mapowania tkanki biologicznej.
Kropki kwantowe przynoszą zatem ludzkości największe korzyści. Naukowcy uważają, że w przyszłości mogą przyczynić się do powstania elastycznej elektroniki, maleńkich czujników, cieńszych ogniw słonecznych i szyfrowanej komunikacji kwantowej – dlatego właśnie zaczęliśmy badać potencjał tych maleńkich cząstek.
Nagrodzeni nobliści
Moungi G. Bawendi, urodzony w 1961 roku w Paryżu, Francja. Doktorat 1988 na Uniwersytecie w Chicago, IL, USA. Profesor w Massachusetts Institute of Technologia (MIT), Cambridge, MA, USA.
Louis E. Brus, urodzony w 1943 roku w Cleveland, Ohio, USA. Doktorat 1969 na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku, NY, USA. Profesor na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku, NY, USA.
Aleksiej I. Jekimow, urodzony w 1945 r. w byłym ZSRR. Doktorat 1974 w Instytucie Fizyko-Technicznym Ioffe w Sankt Petersburgu, Rosja. Wcześniej główny naukowiec w Nanocrystals Technology Inc., Nowy Jork, NY, USA.
Wysokość nagrody: 11 milionów koron szwedzkich, która zostanie równo rozdzielona pomiędzy laureatami.
Liczba Nagród Nobla w dziedzinie chemii
Od 1901 roku przyznano 113 Nagród Nobla w dziedzinie chemii. Nie przyznano ich ośmiokrotnie: w 1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940, 1941 i 1942 roku.
Czy wiedziałeś/aś?
- Od 1901 roku przyznano 114 Nagród Nobla w dziedzinie chemii.
- Do tej pory nagrodę z chemii otrzymało 8 kobiet:
1911 – Marie Curie (również laureatka Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 1903 r.)
1935 – Irène Joliot-Curie (córka Marii Curie i żona Frédérica Joliota)
1964 – Dorota Crowfoot Hodgkin
2009 – Ada Yonath
2018 – Frances H. Arnold
2020 – Emmanuelle Charpentier
2020 – Jennifer A. Doudna
2022 – Carolyn R. Bertozzi
- Dwie osoby, Frederick Sanger i Barry Sharpless, zostały dwukrotnie uhonorowane tą nagrodą.
- 35 lat miał najmłodszy w historii laureat chemii, Frédéric Joliot, uhonorowany Nagrodą Nobla w 1935 roku.
- 97 lat miał najstarszy laureat chemii i najstarszy laureat w historii, John B. Goodenough.
Nagrody Nobla 2023. Terminarz
- Literatura – czwartek, 5 października o godzinie 13:00
- Pokojowa Nagroda Nobla – piątek, 6 października, godz. 11:00
- Nauki ekonomiczne – poniedziałek, 9 października o godz. 11:45
Kto wybiera laureatów Nagrody Nobla?
W swoim testamencie Alfred Nobel wyraźnie wskazał instytucje odpowiedzialne za nagrody, które pragnął ustanowić: Królewską Szwedzką Akademię Nauk w przypadku Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i chemii, Karoliński Instytut w przypadku Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny, Szwedzka Akademia ds. Literackiej Nagrody Nobla oraz pięcioosobowy komitet wybierany przez norweski parlament (Storting) do Pokojowej Nagrody Nobla.
W 1968 roku Sveriges Riksbank ustanowił Nagrodę Sveriges Riksbank w dziedzinie nauk ekonomicznych ku pamięci Alfreda Nobla. Od 1969 roku Królewska Szwedzka Akademia Nauk otrzymała zadanie wyłaniania Laureatów w dziedzinie nauk ekonomicznych.
