2023 წლის ნობელის პრემიის ლაურეატები ქიმიის დარგში მანგი ბავენდი, ლუის ბრიუსი და ალექსეი ეკიმოვი გახდნენ.

ასევე იხილეთ: ვინ მიიღო 2023 წლის ნობელის პრემია ფიზიკის დარგში და რისთვის

ჯილდო მათ ნანოტექნოლოგიის განვითარებაში შეტანილი წვლილის გამო გადაეცათ. მეცნიერებმა კვანტური წერტილები აღმოაჩინეს და გააუმჯობესეს. ეს ძალიან პატარა ნანონაწილაკებია — იმდენად მცირე ზომის, რომ მათ მახასიათებლებს უკვე მათივე ზომა განსაზღვრავს.

კვანტური წერტილები ამჟამად ტელეეკრანებსა და LED ნათურებში გვხვდება. მათი გამოყენება ექიმებსაც შეუძლიათ, მაგალითად, სიმსივნური ქსოვილის ამოკვეთისას. მიუხედავად ამისა, სამომავლოდ ეს ტექნოლოგია უამრავ სფეროს შეცვლის.

ქიმიაში თითოეული ელემენტის თვისებებს მასში ელექტრონების რაოდენობა განსაზღვრავს. მეორე მხრივ, როცა მატერია ნანოგანზომილებებზე ჩამოდის, კვანტური მოვლენები იჩენს თავს, რომლებზეც მატერიის ზომას აქვს გავლენა.

ქიმიის ნობელის წლევანდელი ლაურეატების მიერ შექმნილი ნაწილაკები იმდენად მცირე ზომისაა, რომ მათ მახასიათებლებს კვანტური მოვლენები განსაზღვრავს. ნაწილაკები, რომელსაც კვანტურ წერტილებს უწოდებენ, ამჟამად ნანოტექნოლოგიაში ძალიან მნიშვნელოვანია.

"კვანტურ წერტილებს არაერთი გასაოცარი და უჩვეულო მახასიათებელი აქვს. საგულისხმოა, რომ მათი ფერები ზომის მიხედვით განსხვავდება", — აცხადებს იოჰან აკვისტი, ქიმიის ნობელის კომიტეტის თავმჯდომარე.

ფიზიკოსებმა აქამდე დიდი ხნით ადრევე იცოდნენ, რომ შესაძლებელი იყო, ნანონაწილაკებში ზომით განპირობებულ კვანტურ ეფექტებს ეარსება. მეორე მხრივ, ძველად ამ ნანოგანზომილებებში მუშაობა თითქმის შეუძლებელი იყო. შესაბამისად, ძალიან ცოტა ადამიანს სჯეროდა, რომ აღნიშნული ცოდნა ოდესმე პრაქტიკულ დანიშნულებასაც პოვებდა.

1980-იანი წლების დასაწყისში ალექსეი ეკიმოვმა (Nanocrystals Technology Inc.-ის ყოფილი უფროსი მეცნიერი) ფერად შუშაში ზომით განპირობებული კვანტური ეფექტები წარმოქმნა. მასალას ფერს სპილენძის ქლორიდის ნანონაწილაკები აძლევდა, ეკიმოვმა კი წარმოაჩინა, რომ კვანტური ეფექტების წყალობით შუშის ფერი ნაწილაკების ზომასთან ერთად იცვლებოდა.

რამდენიმე წლის შემდეგ ლუის ბრიუსმა (კოლუმბიის უნივერსიტეტის პროფესორი) ისტორიაში პირველმა შეძლო, რომ სითხეში შეტივტივებულ ნაწილაკებში ზომით განპირობებული კვანტური ეფექტები დაემტკიცებინა.

1993 წელს მანგი ბავენდიმ (მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის პროფესორი) ერთგვარი რევოლუცია მოახდინა კვანტური წერტილების წარმოქმნის კუთხით და თითქმის უნაკლო წერტილები შექმნა. სწორედ ეს ხარისხი იყო საჭირო, რათა კვანტური წერტილების პრაქტიკულად გამოყენება შეგვძლებოდა.

კვანტური წერტილები ამჟამად QLED ტექნოლოგიაზე შექმნილ ეკრანებსა და LED ნათურებში გვხვდება, ხოლო ბიოქიმიკოსები და ექიმები კი ამ წერტილებს ბიოლოგიური ქსოვილების ასახვისთვის იყენებენ.

შეიძლება ითქვას, კვანტურ წერტილებს კაცობრიობისთვის ძალიან მნიშვნელოვანი სარგებელი მოაქვს. მკვლევრებს მიაჩნიათ, რომ მათი მეშვეობით სამომავლოდ მეტად მოქნილი მოწყობილობები, პაწაწინა სენსორები, უფრო თხელი მზის პანელები და დაშიფრული კვანტური კომუნიკაციაც კი გვექნება. შესაბამისად, ეს მხოლოდ დასაწყისია — ვინ იცის, კიდევ რაც გვიმზადებს უზარმაზარი პოტენციალის მქონე პაწაწინა ნაწილაკები.