瑞典皇家科学院周四宣布，蒙吉·巴文迪、路易斯·布鲁斯和阿列克谢·叶基莫夫将获得2023年诺贝尔化学奖，以表彰他们在发现和合成量子点方面的贡献。
瑞典皇家科学院常任秘书汉斯·埃勒格伦当天在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单和主要成就。他说，今年获得化学奖的研究成果“播下了纳米技术的重要种子”。
瑞典皇家科学院在当天的新闻公报中表示，今年的获奖者在20世纪80年代和90年代发明并改进了量子点制造技术。如今，量子点“照亮”了基于QLED（量子点发光二极管）技术的计算机显示器和电视屏幕，这也为一些LED（发光二极管）灯增加了细微的差异，生物化学家和医生也使用它们来绘制生物组织图。
巴文迪1961年出生于法国，是麻省理工学院教授；布鲁斯1943年出生于美国，是哥伦比亚大学教授；叶基莫夫1945年出生于苏联，是纳米晶体技术公司的前首席科学家。
蒙吉·巴文迪、路易斯·布鲁斯和阿列克谢·叶基莫夫于10月4日被授予2023年诺贝尔化学奖。
量子点到底是什么？如何发现量子点的色彩表现能力？它的应用前景如何？
一般来说，元素的性质取决于它有多少电子。然而，当半导体收缩到纳米尺寸时，会出现一个奇怪的现象：尺寸越小，宽度越大，“蓝色移动”，即发光越蓝；尺寸越大，宽度越小，“红色移动”，即发光越红色。这种奇怪的现象也被称为“量子尺寸效应”。
量子点是一种半导体纳米颗粒，其尺寸非常小，从几纳米到十纳米，硒化镉、磷化镓等是常见的量子点材料。由于量子尺寸效应，硒化镉纳米颗粒的光颜色会有所不同。
诺贝尔化学委员会约翰·奥奎斯特说：“量子点有许多迷人而不寻常的特征。重要的是，它们根据大小有不同的颜色。”
量子点是近40年来为数不多的工业化纳米材料之一，具有巨大的发展潜力。
量子点最突出的应用是新一代显示屏——QLED，Q是量子点首字母缩写。“由于不同尺寸组成的量子点在受到刺激后会呈现出不同的颜色，可以覆盖可见光区域，因此可以作为新一代的显示发光材料。上海理工大学材料与化学学院铋科学研究中心副教授李玉浩解释说，颜色更纯净、更丰富，所以视觉感觉更接近人们看到的东西，屏幕图像质量变得“更好、更引人注目”。
复旦大学化学系教授董安刚说：“索尼在2013年推出了世界上第一款量子点电视，但到目前为止，量子点电视还没有“飞进普通人的家”。“这主要是材料的成本。如果能降低成本，我相信会有更广泛的应用。”。
除了量子点电视，它还有什么应用前景？
在太阳能电池中使用量子点材料可以提高光电转换效率。上海理工大学材料与化学学院特聘教授廉子超介绍，目前太阳能电池多采用单晶硅材料。量子点比硅吸收太阳光的范围更广，对光的吸收能力更强。此外，量子点在溶液中的合成和后续处理相对简单方便，因此量子点在太阳能电池中具有很大的应用潜力。
“由于量子点的发光谱峰较窄，不易串色，可以同时跟踪细胞中的各种特定物质，可用于肿瘤标志物的分析和检测以及荧光手术导航。”李玉浩告诉记者，该技术已在中国进行了小规模的临床应用。
量子点也可以在催化领域发挥作用。李玉浩教授介绍，如通过光催化分解水，产生氢；通过光催化，二氧化碳转化为一氧化碳、甲烷，量子点在二氧化碳再利用方面有许多优点。
量子点也可用于量子计算机。例如，通过电场约束法合成量子点可以调节其量子特性来制造量子计算机。目前，上海理工学院铋科学研究中心正在研究合成铋元素的量子点，扩大量子点在生物医学和光电催化领域的应用。
上海科技大学物质学院研究员宁志军表示，上海科技大学光电转化材料和设备实验室也在研究量子点的表面状态和自组装，并将其应用于红外探测设备。未来，量子点也可用于红外探测器、太阳能电池设备等新兴光电设备。文章来源：新华社
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