Dit jaar is de Nobel De Prijs voor Scheikunde is gezamenlijk toegekend aan Moungi Bawendi, Louis Brus en Alexei Ekimov “voor de ontdekking en synthese van kwantumdots.”
Kwantumstippen zijn nanodeeltjes, kleine halfgeleiderdeeltjes, enkele nanometers groot tussen 1.5 en 10.0 nm (1 nm is een miljardste van een meter en is gelijk aan 0.000000001 m of 10-9M). Kwantumverschijnselen die worden bepaald door de grootte van de materie, doen zich voor bij nano-afmetingen wanneer de deeltjesgrootte klein is, in de orde van grootte van een miljardste van een meter. Dergelijke kleine deeltjes worden kwantumdots genoemd. De elektronen in de stip zitten gevangen en kunnen alleen gedefinieerde energieniveaus innemen. Wanneer ze worden blootgesteld aan een lichtbron, zenden de kwantumdots opnieuw een eigen gekleurd licht uit. Ze hebben veel ongebruikelijke eigenschappen. Hun kleur hangt af van hun grootte.
De grootte-afhankelijke kwantumeffecten zijn van groot belang en hebben uiteenlopende toepassingen. Gebaseerd op QLED-technologie (Quantum dot Light-Emitting Diode), worden de quantum dots gebruikt in computermonitors en tv-schermen. Ze worden ook gebruikt in LED-lampen en in biomedische apparaten voor weefselkartering.
De toepassingen van kwantumdots zijn zeer breed en hebben een impact gehad op bijna elk huishouden ter wereld. Dit werd mogelijk dankzij nieuwe wetenschappelijke prestaties van de laureaten van dit jaar, die baanbrekende bijdragen hebben geleverd bij het vormgeven van halfgeleiderdeeltjes in nano-dimensies en het in gebruik nemen ervan.
Alexei Ekimov creëerde begin jaren tachtig grootte-afhankelijke kwantumeffecten in gekleurd glas en toonde aan dat de deeltjesgrootte de kleur van het glas beïnvloedde door kwantumeffecten. Louis Brus daarentegen was de eerste die grootte-afhankelijke kwantumeffecten aantoonde in deeltjes die vrij in een vloeistof zweven. In 1980 leverde Moungi Bawendi baanbrekende bijdragen aan de chemische productie van hoogwaardige kwantumdots van perfecte afmetingen, wat een revolutie teweegbracht in de industrie.
Het Nobel Prize in Chemistry dit jaar erkent bijdragen aan ontdekking en synthese van kwantumdots.
***
Bron:
Nobelprijs.org. Persbericht – De Nobel Prize in Chemistry 2023. Geplaatst op 4 oktober 2023. Beschikbaar op https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2023/press-release/
***
