El Premio Nobel de Química 2023 premia el descubrimiento y desarrollo de los puntos cuánticos, nanopartículas tan diminutas que su tamaño determina sus propiedades. Estos pequeños componentes de la nanotecnología ahora difunden su luz desde televisores y lámparas LED, y también pueden guiar a los cirujanos cuando extirpan tejido tumoral, entre muchas otras cosas.
Todos los que estudian química aprenden que las propiedades de un elemento se rigen por la cantidad de electrones que tiene. Sin embargo, cuando la materia se reduce a nanodimensiones, surgen fenómenos cuánticos, que se rigen por el tamaño de la materia. Los Premios Nobel de Química 2023 han logrado producir partículas tan pequeñas que sus propiedades están determinadas por fenómenos cuánticos. Las partículas, que se denominan puntos cuánticos, son ahora de gran importancia en la nanotecnología.
«Los puntos cuánticos tienen muchas propiedades fascinantes e inusuales. Y lo que es más importante, tienen diferentes colores dependiendo de su tamaño», dice Johan Åqvist, presidente del Comité Nobel de Química.
Los físicos sabían desde hacía tiempo que, en teoría, los efectos cuánticos dependientes del tamaño podían surgir en nanopartículas, pero en ese momento era casi imposible esculpir en nanodimensiones. Por lo tanto, pocas personas creían que este conocimiento se pondría en práctica.
Sin embargo, a principios de la década de 1980, Alexei Ekimov logró crear efectos cuánticos dependientes del tamaño en vidrio coloreado. El color procedía de nanopartículas de cloruro de cobre y Ekimov demostró que el tamaño de las partículas afectaba al color del vidrio a través de efectos cuánticos.
Unos años más tarde, Louis Brus fue el primer científico del mundo en demostrar los efectos cuánticos dependientes del tamaño en partículas que flotan libremente en un fluido.
En 1993, Moungi Bawendi revolucionó la producción química de puntos cuánticos, dando como resultado partículas casi perfectas. Esta alta calidad era necesaria para que se utilizaran en aplicaciones.
Los puntos cuánticos ahora iluminan los monitores de ordenadores y las pantallas de televisión basados en la tecnología QLED. También añaden matices a la luz de algunas lámparas LED, y los bioquímicos y médicos las utilizan para mapear el tejido biológico.
Por lo tanto, los puntos cuánticos están aportando el mayor beneficio a la humanidad. Los investigadores creen que en el futuro podrían contribuir a la electrónica flexible, los sensores diminutos, las células solares más delgadas y la comunicación cuántica encriptada, por lo que acabamos de comenzar a explorar el potencial de estas pequeñas partículas.
Moungi G. Bawendi, nacido en 1961 en París, Francia. PhD 1988 de la Universidad de Chicago, IL, EE.UU. Profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Cambridge, MA, EE.UU.
Louis E. Brus, nacido en 1943 en Cleveland, Ohio, Estados Unidos. PhD 1969 de la Universidad de Columbia, Nueva York, NY, USA. Profesor de la Universidad de Columbia, Nueva York, NY, EE.UU.
Alexei I. Ekimov, nacido en 1945 en la antigua URSS. Doctor en 1974 por el Instituto Físico-Técnico Ioffe, San Petersburgo, Rusia. Anteriormente fue Científico Jefe de Nanocrystals Technology Inc., Nueva York, NY, EE. UU.
Importe del premio: 11 millones de coronas suecas, que se repartirán a partes iguales entre los galardonados.
Más información: www.kva.se y www.nobelprize.org
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Fuente: Nota de prensa del Premio Nobel
