04.10.2023 16:09
Общество

Нобелевская премия по химии присуждена за открытие и синтез квантовых точек

Текст:  Юрий Медведев
Российская газета - Федеральный выпуск: №225 (9170)
Нобелевский комитет Королевской академии наук на официальной церемонии объявил лауреатов Нобелевской премии по химии 2023 года. Ими, как и было заявлено в разосланном утром прежде времени релизе учреждения, стали американцы Мунги Бавенди и Луиc Брюс, а также россиянин Алексей Екимов. Премия присуждена "за открытие и синтез квантовых точек", говорится в решении Нобелевского комитета.
Нобелевские лауреаты открыли новые направления и возможности в самых разных сферах знаний. / GettyImages
Читать на сайте RG.RU

Квантовые точки - наночастицы, размер которых определяет их свойства, говорится в пресс-релизе учреждения. Они применяются для создания светодиодов, к примеру, для дисплеев телевизоров, а также используются в медицине.

"Независимо друг от друга Екимову и Брюсу удалось создать квантовые точки, а Бавенди совершил революцию в химическом производстве", - пояснила академия.

Квантовые точки сделали видимыми органы, которые не прозрачны для другой диагностики

В будущем квантовые точки могут способствовать созданию гибкой электроники, крошечных датчиков, более тонких солнечных элементов и зашифрованной квантовой связи", а изучение потенциала этих наночастиц только началось.

Среди отечественных ученых единственным лауреатом Нобелевской премии по химии и был академик Николай Семенов, награжденный в 1956 года.

Как все началось

Алексей Онущенко, ведущий научный сотрудник АО "Научно-производственное объединение "Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова", Санкт-Петербург:

- Наша с Алексеем Ивановичем Екимовым пионерская статья опубликована в 1981 году. Кстати, она до сих пор цитируется. В ней показано, что существует зависимость спектра излучения и поглощения наночастицы из полупроводника от размера наночастицы из полупроводника.

Академик Сергеев объяснил, в чем заключается прорыв нобелевских работ по физике

А с чего все началось? У нас в институте разрабатывались фотохромные стекла, которые должны менять окраску под действием света. Когда стали изучать такие материалы, то обнаружилась странная вещь. Обычно, чтобы изменить окраску стекла, в него вводили разные вещества. А тут мы увидели, что из одного и того же материала можно получить разные цвета. Но для этого материал надо сделать в виде наночастицы и менять ее размер. Вот эти давние работы и открыли целое направление в науке, которое сегодня бурно развивается.

Комментарий

Роман Васильев, доктор химических наук, МГУ:

- Квантовая точка - это, по сути, наночастица, но специальная, она сделана из полупроводника. Она может состоять из тысяч атомов, а может из нескольких, например, у нас толщина 5 атомов.

В чем достоинство квантовых точек? Вот, скажем, у кремния жесткие спектры излучения и поглощения. Только так и не иначе. Но если размер кремния уменьшить до атомов, то манипулируя размерами, можете сделать гирлянду, где кремний или какой то другой материал будет давать все цвета спектра.

Нобелевская премия по физике в 2023 году присуждена за создание методов изучения динамики электронов в веществе

Это открывает огромные возможности. Квантовые точки обладают уникальными оптическими и электрическими свойствами, благодаря которым могут быть использованы в самых разных областях знаний - радиоэлектронике, строительстве, оптике, биологии. Особо скажу о медицине. Они позволяют сделать видимыми органы, которые прозрачны для других видов диагностики. Например, можно внести раствор квантовых точек внутривенно, и тогда их свечение позволить изучить структуру кровеносной системы, движение крови и лекарственных средств по ней, обнаружить мельчайшие повреждения сосудов и аневризмы. Или применять для накопления в раковой опухоли. То есть, ее можно наблюдать, что позволит хирургу увидеть, удалены ли все метастазы. Кроме того, квантовые точки могут переносить лекарственные средства и антитела для опухолевых клеток.

Эту работу несколько раз номинировали на премию, и вот сейчас она получила достойное признание.

Пересмотренная масса Млечного Пути оказалась намного меньше ожидаемой

Справка "РГ"

Алексей Иванович Екимов родился 28 февраля 1945 году. В 1967 году окончил Ленинградский государственный университет. В 1974 году в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе защитил кандидатскую диссертацию по теме "Оптическая ориентация спинов носителей в полупроводниках", а в 1989 году стал доктором физико-математических наук. С 1977 года работал в Государственном оптическом институте им. С. И. Вавилова (ныне АО "Научно-производственное объединение "Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова", Санкт-Петербург). В 1999 году стал ведущим научным сотрудником компании Nanocrystals Technology (Нью-Йорк, США). Был приглашенным профессором в Политехнической школе в Париже и Университете Клода Бернара в Лионе (Франция), в Институте Макса Планка в Мюнхене (Германия) и Осакском университете (Япония). Алексей Екимов - специалист в области физики твердого тела и оптики, автор более 100 научных работ и нескольких изобретений.

Наука