Нобелевскую премию по химии 2023 года присудили Мунги Бавенди (США), Луису Брусу (США) и Алексею Екимову (США) за открытие и синтез квантовых точек. Как пояснил профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха Павел Постников, это открытие перевернуло мир как с точки зрения новых знаний о структуре вещества, так и практического применения научных исследований, а технологии, основанные на квантовых точках, уже давно активно применяются в электронике, биологии, сенсорике и энергетике.
«Квантовые точки – это наноразмерные кристаллические частицы, которые проявляют абсолютно уникальные свойства. Дело в том, что при достижении наноразмеров очень сильно меняются оптические уровни материала. Формально, квантовые точки — это то, что принято называть нанотехнологиями, ведь их свойства обусловлены именно размером. Открыли квантовые точки в конце 1980-х эти самые нобелевские лауреаты. Сегодня у их изобретения огромное количество применений: от электроники до биологии», — отмечает политехник.
По словам ученого, сегодня все современные телевизоры с технологией QLED основаны на применении квантовых точек. Кроме того, они активно используются в биологии в качестве флуоресцентных меток, в фотовольтаике, для создания солнечных панелей с высокими показателями эффективности, используются как основа фотодетектиров, в качестве фотокатализаторов, для детектирования взаимодействий биологически активных молекул и так далее.
«Изобретение квантовых точек, во-первых, открыло новые принципы организации материи. Благодаря им ученые поняли, что размер частиц является одной из базовых характеристик для создания материалов и получения каких-либо полезных свойств. Важно, что это открытие не было положено на полку – оно действительно, во многом, перевернуло мир с точки зрения применений научных открытий. Например, без квантовых точек не было бы сейчас семейства 2D- или тонкопленочных материалов. Более того, я считаю, что во многом изобретение квантовых точек сильно примирило химиков и физиков. Поскольку их получение, почему и нобелевская премия вручена именно по химии, это сугубо химический процесс. А свойства квантовых точек являются основополагающим уже для физических явлений и разработки устройств для реального применения», — отмечает Павел Постников.
Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ применяют в своих исследования углеродные квантовые точки для создания методов борьбы с антибиотик устойчивыми бактериями.