Královská švédská akademie věd udělila Nobelovu cenu za chemii za rok 2023 trojici vědců Moungi G. Bawendimu z Massachusettského technologického institutu, Louisi E. Brusovi z Kolumbijské univerzity a Alexeji I. Ekimovi z Institutu pro nanokrystalové technologie v New Yorku za objev a vývoj kvantových teček.

BREAKING NEWS
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2023 #NobelPrize in Chemistry to Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus and Alexei I. Ekimov “for the discovery and synthesis of quantum dots.” pic.twitter.com/qJCXc72Dj8

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023

Kvantové tečky, nejmenší dílky nanotechnologií, už nyní šíří své světlo z televizorů a LED žárovek. Mohou také navádět chirurgy při odstraňování nádorové tkáně.

„Každý, kdo studuje chemii, se učí, že vlastnosti prvku se řídí tím, kolik má elektronů,“ píše se ve zprávě Nobelova výboru, která popisuje zásluhy vědců. „V nanosvětě to je trochu jiné. Když se hmota zmenší na nanorozměry, vznikají kvantové jevy, které se řídí velikostí hmoty. Laureátům Nobelovy ceny za chemii 2023 se podařilo vyrobit částice tak malé, že jejich vlastnosti jsou určovány kvantovými jevy. Tyto částice, které se nazývají kvantové tečky, mají nyní zásadní význam v nanotechnologiích.“

Learn more about the 2023 #NobelPrize in Chemistry

Press release: https://t.co/BGKlFoyT7A
Popular information: https://t.co/27fOMthjC6
Advanced information: https://t.co/8eAnDVtM9k pic.twitter.com/M33UpKHGeV

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023

„Kvantové tečky mají mnoho fascinujících a neobvyklých vlastností. Důležité je třeba to, že vykazují různé barvy v závislosti na své velikosti,“ upozornil při oznámení držitelů prestižní ceny Johan Åqvist, předseda Nobelova výboru pro chemii.

Fyzikové již dlouho věděli, že v nanočásticích mohou teoreticky vznikat kvantové efekty závislé na velikosti, ale dlouho nebylo možné je v nanodimenzích vymodelovat. Proto málokdo věřil, že se tyto poznatky podaří prakticky využít.

Zmíněná trojice to ale dokázala.

Osvětlí monitory, dodají odstín LED žárovkám

Na začátku 80. let Alexej Ekimovov vytvořil kvantové efekty závislé na velikosti v barevném skle. Barva pocházela z nanočástic chloridu měďnatého a Ekimov prokázal, že velikost částic ovlivňuje barvu skla prostřednictvím kvantových efektů.

Nato Louis Brus jako první vědec na světě prokázal kvantové efekty závislé na velikosti částic volně se vznášejících v tekutině.

In the early 1980s, this year’s chemistry laureates Louis Brus and Alexei Ekimov succeeded in creating
– independently of each other – quantum dots, which are nanoparticles so tiny that quantum effects determine their characteristics.#NobelPrize pic.twitter.com/QPd3AhaBeX

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023

V roce 1993 pak Moungi Bawendi odstartoval revoluci v chemické výrobě kvantových teček, jejímž výsledkem byly téměř dokonalé částice. Tato vysoká kvalita byla nezbytná pro jejich využití v aplikacích.

Kvantové tečky nyní osvětlují počítačové monitory a televizní obrazovky založené na technologii QLED. Dodávají také nuance světlu některých LED lamp a biochemici s lékaři je používají k mapování biologických tkání.

Tyto nanočástice už přinášejí lidstvu ohromný užitek. Vědci se domnívají, že v budoucnu by mohly přispět k vývoji ohebné elektroniky, drobných senzorů, tenčích solárních článků a šifrované kvantové komunikace.

Na užitek těchto částic ale dnes ještě nedokážeme dohlédnout, píše se ve zprávě Nobelova výboru.

Záblesky v attosekundách a vakcíny proti covidu

Týden Nobelových cen otevřela v pondělí Cena za fyziologii a lékařství, kterou získali Katalin Karikó a Drew Weissman za objevy, které umožnily vývoj mRNA vakcín proti covidu. V úterý Nobelův výbor oznámil cenu za fyziku. Získali ji Pierre Agostini, Ferenc Krausz a Anne L'Huillierová za experimentální metody, které vytvářejí attosekundové světelné pulsy.

Alfred Nobel, vynálezce dynamitu. Na základě jeho poslední vůle jsou udělovány prestižní ceny. | zdroj: Profimedia

Ve čtvrtek vyhlásí švédští akademici cenu za literaturu a v pátek za mír. Příští týden pondělí se dozvíme jméno laureáta Nobelovy pamětní ceny za ekonomii, kterou uděluje Švédská národní banka a která nepatří mezi ocenění zmíněné ve vynálezcově závěti.

Nobelovy ceny budou tradičně předány 10. prosince, v den výročí úmrtí švédského vědce a zakladatele ocenění Alfreda Nobela. Jejich držitelé dostanou medaile, diplom a 11 milionů švédských korun, což podle aktuálního kurzu odpovídá necelým 24 milionům českých korun.