三位科學家獲2023年諾貝爾化學獎：發(fā)現(xiàn)和合成量子點，可為這些領域做出貢獻

每經(jīng)編輯 杜宇

據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng)消息，北京時間10月4日下午5點45分許，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•G•巴文迪(Moungi G. Bawendi)、美國哥倫比亞大學教授路易斯•E•布魯斯(Louis E. Brus)和美國納米晶體科技公司科學家阿列克謝•伊基莫夫(Alexey I. Ekimov)，以表彰他們在“發(fā)現(xiàn)和合成量子點”方面的貢獻。

圖片來源：諾貝爾獎官網(wǎng)

諾貝爾獎官網(wǎng)稱，阿列克謝•伊基莫夫(Alexey I. Ekimov)和路易斯•E•布魯斯(Louis E. Brus)相互獨立，成功地創(chuàng)造了量子點，蒙吉•G•巴文迪(Moungi G. Bawendi)徹底改變了化學生產(chǎn)。

量子點現(xiàn)在基于QLED技術照亮電腦顯示器和電視屏幕。它們還為一些LED燈的光線添加了細微差別，生物化學家和醫(yī)生用它們來繪制生物組織圖。

諾貝爾化學獎是瑞典化學家、硝化甘油炸藥發(fā)明人阿爾弗雷德·伯恩哈德·諾貝爾（Alfred Bernhard Nobel）在遺囑中提到的設立獎項的研究領域之一。

據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng)（www.nobelprize.org）公布的數(shù)據(jù)，1901年至2022年間，共有189 人獲得諾貝爾化學獎。

公開資料顯示，2023年每項諾貝爾獎的獎金由去年的1000萬瑞典克朗，增加到1100萬瑞典克朗，約合人民幣725萬元。

獲獎人信息

蒙吉•G•巴文迪（Moungi G. Bawendi），1961年生于法國巴黎。1988年博士畢業(yè)于美國芝加哥大學。美國馬薩諸塞州劍橋市麻省理工學院(MIT)教授。

蒙吉•G•巴文迪（Moungi G. Bawendi）的研究重點是開發(fā)新的納米晶體和納米晶體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的組成和形態(tài)，以及新的配體，使得納米晶體可以被納入混合有機/無機器件或生物系統(tǒng)中。他的研究已經(jīng)導致了創(chuàng)建“智能”納米晶體，這些納米晶體可以感知分析物以報告物種濃度，包括pH值，這對于跟蹤內(nèi)吞途徑和腫瘤微環(huán)境非常重要。

Bawendi的工作還包括系統(tǒng)地表征尺寸、形態(tài)、電荷和其他表面組成對納米晶體在潛在的體內(nèi)應用中攝?。ɑ蚯宄┑挠绊?。他的研究對于設計基于電量子點驅(qū)動的光發(fā)射器、激光器、光電探測器和光伏等設備至關重要。

Bawendi在《Nature》、《Science》和《美國國家科學院院刊》等著名科學期刊上發(fā)表了大量論文。他曾多次獲得獎項，包括2013年的國家科學獎章。

路易斯•E•布魯斯(Louis E. Brus), 1943年生于美國俄亥俄州克利夫蘭。1969年美國紐約哥倫比亞大學博士。美國紐約哥倫比亞大學教授。

路易斯•E•布魯斯(Louis E. Brus)在量子點研究方面做出了許多開創(chuàng)性的工作，包括制備出了具有特殊電子和物理性質(zhì)的半導體納米晶體，并對其進行了詳細的研究和表征。他的研究成果還包括開發(fā)出了一種新型的納米晶體材料，這種材料可以被用于制造出更加高效、更加節(jié)能的電子器件。

布魯斯曾經(jīng)獲得過許多獎項，其中包括2012年富蘭克林研究所Bower科學成就獎。他還曾經(jīng)在許多著名科學期刊上發(fā)表過論文，如Nature、Science和Proceedings of the National Academy of Sciences等。

阿列克謝•伊基莫夫Alexei I. Ekimov, 1974年獲得俄羅斯圣彼得堡約菲物理技術學院博士學位。曾任美國紐約納米晶體技術公司首席科學家。

阿列克謝·葉基莫夫（Alexei Ekimov）曾獲得過許多獎項，其中包括2006年光學學會R.W. Wood獎，他還曾在許多著名科學期刊上發(fā)表過論文，如Nature、Science和Proceedings of the National Academy of Sciences等。

他們?yōu)榧{米技術埋下了重要的種子

據(jù)科學網(wǎng)，2023年諾貝爾化學獎獎勵量子點的發(fā)現(xiàn)和合成，量子點是非常微小的納米粒子，它們的大小決定了它們的性質(zhì)。這些納米技術的最小組成部分可以在電視和LED燈中傳播光線，還可以指導外科醫(yī)生切除腫瘤組織，以及在其他許多方面發(fā)揮作用。

每個學化學的人都知道，一種元素的性質(zhì)是由它有多少電子決定的。然而，當物質(zhì)縮小到納米尺度時，就會出現(xiàn)量子現(xiàn)象：這些都是由事物的大小決定的。2023年諾貝爾化學獎得主成功地制造出了小到其性質(zhì)由量子現(xiàn)象決定的粒子。這種被稱為量子點的粒子在納米技術中非常重要。

“量子點有許多迷人而不尋常的特性。重要的是，它們的顏色取決于它們的大小，”諾貝爾化學委員會主席Johan ·qvist說。

物理學家早就知道，理論上，納米粒子中可能出現(xiàn)與尺寸有關的量子效應，但當時幾乎不可能在納米尺度上進行雕刻。因此，很少有人相信這些知識會付諸實踐。

然而，在20世紀80年代早期，Alexei l.Ekimov成功地在有色玻璃中創(chuàng)造出了依賴于尺寸的量子效應。這種顏色來自氯化銅的納米顆粒，Ekimov證明了由于量子效應的存在，僅僅粒子的大小就能影響玻璃的顏色。

幾年后，Louis Brus在世界上首次證明了在流體中自由漂浮的粒子存在大小依賴的量子效應。

1993年，Moungi Bawendi徹底改變了量子點的化學生產(chǎn)，產(chǎn)生了幾乎完美的粒子。這種高質(zhì)量對于它們在應用中使用是必要的。

量子點現(xiàn)在照亮了基于QLED技術的電腦顯示器和電視屏幕。它們還為一些LED燈的光線增添了細微差別，生物化學家和醫(yī)生用它們來繪制生物組織圖。

因此，量子點給人類帶來了最大的好處。研究人員相信，在未來，它們可以為柔性電子產(chǎn)品、微型傳感器、更薄的太陽能電池和加密量子通信做出貢獻——所以我們才剛剛開始探索這些微小粒子的潛力。

碩果累累，盤點近十年獲獎者

以下是近10年來獲獎者名單及其主要成就：

2022年：

卡羅琳·露絲·貝爾托西(美)、摩頓·梅爾達爾(丹麥)和卡爾·巴里·夏普萊斯(美)，因在點擊化學和生物正交化學方面所做出的貢獻獲獎。

2021年：

戴維·麥克米倫（美）和本亞明·利斯特（德）因在不對稱有機催化研究方面的進展獲獎。

2020年：

埃曼紐爾·卡彭蒂耶(法)和詹妮弗·杜德納(美)，因在基因編輯技術方面的貢獻獲獎。

2019年：

約翰·古迪納夫(美)、斯坦利·惠廷厄姆(美)和吉野彰(日)，因在鋰電池研發(fā)領域做出的貢獻分享諾獎。

2018年：

諾貝爾化學獎授予弗朗西斯·阿諾德(美)、喬治·史密斯(美)和格雷戈里·溫特利(英)，以表彰他們在酶的定向演化，以及用于多肽和抗體的噬菌體展示技術方面取得的成果。

2017年：

約阿希姆·弗蘭克(德/美)、理查德·亨德森(英)和雅克·杜博歇(瑞士)獲獎，他們發(fā)展了冷凍電子顯微鏡技術，以很高的分辨率確定了溶液里的生物分子結(jié)構(gòu)。

2016年：

讓-皮埃爾·索維奇(法)、弗雷澤·斯托達特(英)和伯納德·費林加(荷)三位科學家因“設計和合成分子機器”獲獎。

2015年：

托馬斯·林達爾(瑞典)、保羅·莫德里奇(美)、阿齊茲·桑賈爾(土耳其/美)，因在基因修復機理研究方面所做出的貢獻獲獎。

2014年：

埃里克·貝齊格(美)、威廉·莫納(美)、斯特凡·黑爾(德)，因研制出超分辨率熒光顯微鏡獲獎。

2013年：

馬丁·卡普拉斯(美/奧地利)、邁克爾·萊維特(英/美)、阿里耶·瓦謝勒(美/以色列)分享諾獎，三人在開發(fā)多尺度復雜化學系統(tǒng)模型方面做出貢獻。

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