НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ ПО ХИМИИ 2023

Лауреатами Нобелевской премии по химии 2023 года стали выходец из СССР Алексей Екимов, Луис Брюс и Мунги Бавенди, открывшие и синтезировавшие нанометровые полупроводниковые кристаллы – так называемые квантовые точки, объявил Нобелевский комитет Королевской шведской академии наук.

Именно  Алексей Иванович Екимов во время работы в Государственном оптическом институте в 1981 году впервые в мире вырастил в стеклах квантовые точки в виде крошечных кристаллов хлорида меди. Помимо этого, в совместной работе Екимова и другого советского ученого – Александра Эфроса было показано, что нанокристаллы обладают определенным набором квантовых свойств и проявляют себя аналогично “искусственным атомам”.

Классические методы синтеза нанокристаллов обычно приводят к полидисперсным системам. Первоначально эта задача была решена группой Луиса Брюса (Louis E. Brus) с помощью синтеза в обратных мицелах. Для этого создавалась эмульсия воды в гептане: микрокапли воды, покрытые слоем молекул ПАВ, работали своеобразными микрореакторами, рассчитанными на синтез одной–единственной квантовой точки каждый. Этот метод позволял получать нанокристаллы большинства распространенных полупроводников – CdSe, CdS, ZnS, PbS, ZnSe и галогенидов серебра. Однако квантовые точки, полученные этими методами, имели недостаточно высокое качество. Интенсивность свечения квантовых точек определяется степенью кристалличности, а она у образцов, получаемых этим методом, была не слишком высокой. Решение этой проблемы было найдено в 1990–е годы третьим нобелевским лауреатом,  Мунги Бавенди  (Moungi Bawendi), работавшим в Массачусетском технологическом институте. В результате квантовые точки любого необходимого размера можно было получать буквально в одном сосуде, просто отбирая нужное количество раствора в определенный момент времени. Столь же неожиданно просто решилась и проблема запечатывания поверхности частиц: добавление в раствор некоторого количества фосфиноксида при охлаждении приводило к пассивации поверхности квантовых точек.

Получение квантовых точек по методу Бавенди

Квантовые точки уже находят применение в биологии и медицине. Основным свойством квантовых точек, привлекающим ученых и инженеров, стала их фотолюминесценция — способность испускать свет по под действием внешнего возбуждающего излучения. Благодаря их яркости и маленькому размеру гораздо быстрее и проще получать ответ, например, о присутствии в крови пациента маркеров злокачественных опухолей.

 

 Алексей Екимов родился в 1945 году. В 1967–м окончил физический факультет Ленинградского государственного университета. Работал в ленинградских институтах: Физико-техническом имени Иоффе и Государственном оптическом имени Вавилова. В 1999 году переехал в США, где работал в компании Nanocrystals Technology. Был также приглашенным профессором в Политехнической школе в Париже, Лионском университете имени Клода Бернара (Франция), Институте Макса Планка (Германия) и Университете Осаки (Япония).

                                            

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *