欧美日韩亚洲综合久久久-亚洲一区无码视频在线观看-91精品国产综合福利线观看久久-亚洲性夜夜综合久久麻豆-99国产精品热久久久久久夜夜嗨

昨天，瑞典皇家科學院宣布將2023年諾貝爾化學獎授予美國麻省理工學院教授蒙吉·巴文迪（Moungi Bawendi）、美國哥倫比亞大學教授路易斯·布魯斯（Louis Brus）和美國納米晶體科技公司科學家阿列克謝·葉基莫夫（Alexei Ekimov），以表彰他們對量子點的發(fā)現(xiàn)與合成所作的貢獻。

量子點是一種微小的納米粒子，顆粒大小決定了它們的性質(zhì)。在古老的彩色玻璃中，這些納米粒子就展現(xiàn)出獨特魅力。此次獲獎的三位科學家，在上世紀80年代初到90年代不懈努力探索，最終掌握了生產(chǎn)完美量子點的方法，為納米技術的發(fā)展應用播下了“彩色的種子”。

如今，量子點正在造福人類——這些納米顆粒不僅通過電視屏幕和LED燈為人們照亮豐富多彩的世界，還以清晰的光線為外科醫(yī)生照亮腫瘤組織?？茖W家相信，未來量子點有望在柔性電子產(chǎn)品、微型傳感器、更薄的太陽能電池和加密的量子通信，以及紅外探測成像、光催化等領域一顯身手。而有一點是肯定的——對于令人驚奇的量子現(xiàn)象，還有很多需要了解。

古老彩色玻璃中蘊藏量子秘密

量子點由幾千個原子組成，又稱“人造原子”。如果要形象描述它的“小”，可以想象一個量子點與一個足球的對比，正如一個足球與地球的對比。當物質(zhì)的尺寸達到納米量級時，就會出現(xiàn)一些奇異的性質(zhì)，即量子效應。在這個微觀世界中，粒子的大小決定了它的顏色。

早在千百年前，當人類生產(chǎn)彩色玻璃時就發(fā)現(xiàn)，往玻璃中添加金、銀、鎘等物質(zhì)，在不同溫度下會顯現(xiàn)出不同的色彩。到了近代，物理學家發(fā)現(xiàn)，添加一種物質(zhì)就能產(chǎn)生不同顏色的玻璃，決定顏色的是加熱溫度和冷卻方式。

作為探索納米世界的先驅(qū)，獲得今年諾貝爾化學獎的三位科學家為量子點在納米領域的廣泛應用奠定了基礎。

上世紀70年代末，葉基莫夫剛剛博士畢業(yè)，在瓦維洛夫國家光學研究所工作。在研究彩色玻璃時，他發(fā)現(xiàn)玻璃樣品中的納米顆粒從約2納米到30納米不等，且尺寸越小，顏色越靠近藍色，尺寸越大越接近紅色。由于熟悉量子力學，他很快意識到這是與尺寸相關的量子效應，并于1981年發(fā)表了相關論文。

1983年，正在美國貝爾實驗室工作的布魯斯首次在溶液中發(fā)現(xiàn)了自由漂浮的粒子具備尺寸依賴性的量子效應。這相當于發(fā)現(xiàn)了元素周期表的第三個維度：決定元素性質(zhì)的，除了電子層數(shù)和外層電子數(shù)，在納米尺度上的尺寸也很重要。

不過，當時合成的量子點存在很多缺陷，無法應用推廣，巴文迪的工作則徹底改變了量子點的合成方法。1988年，他在布魯斯的實驗室開始博士后工作，鍥而不舍地嘗試提升量子點的合成質(zhì)量。后來，他成為美國麻省理工學院的研究負責人，仍在繼續(xù)探索。終于，1993年，他用簡單的方法合成出了幾乎完美的量子點納米晶體，并顯示出了獨特的量子效應。此后，納米技術和量子點性質(zhì)的研究成為一大熱門。

照亮LED，也照亮腫瘤組織

有“理綜獎”之稱的諾貝爾化學獎，今年成了“化學家對于物理學家發(fā)現(xiàn)的完美詮釋”。

中國科學院半導體所研究員姬揚表示，量子點的工作在基礎研究和產(chǎn)業(yè)應用中都非常重要。 比如，在很多LED屏幕中，就利用量子點的發(fā)光特性來調(diào)節(jié)LED所呈現(xiàn)出的顏色，使之更加豐富而柔美。又如，在生物化學和醫(yī)學領域，量子點與生物分子相連后，其發(fā)光特性可幫助科學家繪制出細胞和器官的圖像。此外，醫(yī)生也開始研究用量子點追蹤體內(nèi)腫瘤組織。而化學家則利用其催化特性來驅(qū)動化學反應。

據(jù)悉，索尼、三星、TCL多年前就相繼推出了搭載量子點的背光液晶電視，2022年全球量子點電視機銷量超過1200萬臺。據(jù)美國2019年的一項統(tǒng)計，全球已有超過120家公司在從事量子點技術的開發(fā)和應用研究。

華東師范大學化學與分子工程學院教授姜雪峰認為，量子點更大的應用潛力可能在于各種微型器件中?！爱斎藗儗π酒乃懔σ笤絹碓礁摺⑿畔⒋鎯α吭絹碓酱?，就需要更小的芯片和更高密度的存儲設備?！彼f，當材料的尺寸小到納米尺度，就會產(chǎn)生隧穿效應，而對量子點技術的掌握，則使人們可以在一定程度上避開隧穿效應，制造出更為尖端的微電子設備。

雖為色盲患者，卻為納米世界增色

今年的諾貝爾化學獎雖然沒有出現(xiàn)女性科學家的身影，卻出現(xiàn)了師生同獲諾獎的佳話。如前文提到，巴文迪曾是布魯斯的博士后。

昨天清晨，巴文迪接到了來自斯德哥爾摩的電話，得知與導師布魯斯一同獲獎后非常高興。在高興之余，他仍記掛著上午9點要給學生上課。然而，更令人驚訝的是，布魯斯竟是一位色盲患者。很難想象，研究光的學者竟無法靠自己的眼睛辨別顏色。據(jù)布魯斯的一位博士生透露，布魯斯曾表示：“雖然我看顏色和別人看得不一樣，但波長會告訴我理論上的顏色！”

而本屆諾貝爾化學獎的另一個插曲，則是在結(jié)果公布前幾小時，有瑞典媒體報道稱瑞典皇家科學院在一封電子郵件中提前泄露了獲獎者名單，而最終公布的結(jié)果與名單完全吻合。浙江大學生命科學研究院研究員林世賢認為，雖然這有悖于諾獎委員會一貫嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，但獲獎成就的重要性仍毋庸置疑，“早在多年前，這項工作就有很高的獲獎呼聲，如今可謂實至名歸”。