2023 წლის ნობელის პრემია ქიმიაში სამ მეცნიერს კვანტური წერტილების აღმოჩენისა და განვითარებისთვის გადაეცა. ეს ნანონაწილაკები იმდენად პატარებია, რომ მათი ზომა მათსავე თვისებებს განსაზღვრავს. პრემიას წელს ალექსეი ექიმოვი, ლუის ბრიუსი და მუნჟი ბავენდი გაიყოფენ.
კვანტური წერტილები ნანოტექნოლოგიების ყველაზე პატარა კომპონენტებია და მათ სინათლეს ახლა იყენებენ თუნდაც ტელევიზორებსა და LED ნათურებში. ამავე დროს, იყენებენ ქირურგები სიმსივნური ქსოვილების ამოკვეთისას, რომ აღარაფერი ვთქვათ სხვა მრავალ სფეროში გამოყენებაზე.
ყველა, ვინც ქიმიას სწავლობს, იცის, რომ ელემენტის თვისებას განსაზღვრავს მასში ელექტრონების რაოდენობა. თუმცა, როდესაც მატერია ნანოგანზომილებებამდე მცირდება, ჩნდება კვანტური ფენომენები; ისინი უკვე მატერიის ზომით რეგულირდება. 2023 წლის ნობელის ლაურეატებმა ქიმიაში წარმატებით შექმნეს იმდენად ციცქნა ნაწილაკები, რომ მათ თვისებებს კვანტური ფენომენები განსაზღვრავს. ნაწილაკები, რომლებსაც კვანტურ წერტილებს უწოდებენ, ახლა უდიდეს მნიშვნელობას ატარებენ ნანოტექნოლოგიებში.
„კვანტურ წერტილებს მრავალი მომაჯადოებელი და უჩვეულო თვისება აქვთ. მნიშვნელოვანია, რომ ზომების მიხედვით, მათ სხვადასხვა ფერები აქვთ“, — ამბობს ნობელის ქიმიის კომიტეტის თავმჯდომარე იოჰან აქვისტი.
ფიზიკოსებმა დიდი ხანია იცოდნენ, რომ თეორიულად, ნანონაწილაკებში შეიძლება გაჩენილიყო ზომაზე დამოკიდებული კვანტური ეფექტები, მაგრამ იმ დროს თითქმის შეუძლებელი იყო ნანოგანზომილების მქონე რაიმეს შექმნა. ამიტომაც, მხოლოდ რამდენიმე ადამიანს თუ სჯეროდა, რომ ოდესმე ამ ცოდნის პრაქტიკაში გამოყენება გახდებოდა შესაძლებელი.
თუმცა, 1980-იანი წლების დასაწყისში, ალექსეი ექიმოვმა ფერად მინაში წარმატებით შექმნა ზომაზე დამოკიდებული კვანტური ეფექტები. ფერებს სპილენძის ქლორიდის ნანონაწილაკები წარმოქმნიდა და ექიმოვმა აჩვენა, რომ ნაწილაკთა ზომა მინის ფერზე კვანტური ეფექტების გზით ახდენდა გავლენას.
რამდენიმე წლის შემდეგ, ლუის ბრიუსი პირველი მეცნიერი გახდა მსოფლიოში, რომელმაც დაამტკიცა ზომაზე დამოკიდებული კვანტური ეფექტები სითხეში თავისუფლად მოტივტივე ნაწილაკებში.
1993 წელს, მუნჟი ბავენდიმ ნამდვილი რევოლუცია მოახდინა კვანტური წერტილების ქიმიურ წარმოებაში, როდესაც თითქმის სრულყოფილი ნაწილაკები შექმნა. სწორედ ასეთი მაღალი ხარისხი იყო საჭირო მათ პრაქტიკულ გამოყენებაში დანერგვისთვის.
კვანტური წერტილები ახლა ანათებს QLED-ტექნოლოგიაზე დაფუძნებულ კომპიუტერის მონიტორებსა თუ ტელევიზორებს. ასევე რამდენიმე ნიუანსი შესძინეს ზოგიერთ LED-ნათურას; ბიოქიმიკოსები და ექიმები კი მათ ბიოლოგიურ ქსოვილთა კვლევებში იყენებენ.
ამ ყველაფრის გათვალისწინებით, კვანტურმა წერტილებმა კაცობრიობას უდიდესი სარგებელი მოუტანეს. მეცნიერებს სჯერათ, რომ მომავალში, ისინი წვლილს შეიტანენ დრეკად ელექტრონიკაში, ციცქნა სენსორებში, უფრო თხელ მზის პანელებსა და დაშიფრულ კვანტურ კომუნიკაციებში. თამამად შეიძლება ითქვას, რომ ამ ციცქნა ნაწილაკთა პოტენციალის კვლევა ჯერ მხოლოდ ახლა იწყება.
