他们让纳米技术有了色彩

蒙奇·巴文迪 路易斯·布鲁斯 阿列克谢·埃基莫夫

“你家中的电视屏幕有可能就是靠量子点来‘照亮’的哦！”接受记者采访时，上海科技大学物质学院研究员宁志军兴奋地表示，“三位教授斩获诺贝尔化学奖，可谓是实至名归，量子点如今正在越来越多领域发挥重要作用。”

北京时间昨天，2023年诺贝尔化学奖授予了美国麻省理工学院化学教授蒙奇·巴文迪，哥伦比亚大学化学教授路易斯·布鲁斯，俄罗斯物理学家阿列克谢·埃基莫夫，以表彰他们发现和合成量子点。

不是“点”的量子点

宁志军说，量子点可以理解成纳米尺度的晶体，由少量的原子所构成，“一般的晶体都比较大，而量子点长得特别像一个非常非常小的点状物。”

不过，量子点内部的电子在各方向上的运动都受到限制，所以量子点的限域效应特别明显。由于限域效应会导致量子点的电子能级结构与单个原子类似，是一种不连续的结构，因此量子点又被称为“人造原子”。

宁志军补充说，量子点发射出来的光的颜色可以通过改变量子点的尺寸大小来控制——通过改变量子点的尺寸和它的化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区。

20世纪80年代，埃基莫夫教授在玻璃基体中发现量子点；几年后，路易斯·布鲁斯首次提出胶状量子点，在实验室实现了胶体半导体量子点的控制合成；时间到了1993年，巴文迪教授发展了量子点的化学合成方法，合成了近乎完美的粒子。

量子点“照亮”世界

要感谢三位探索纳米世界的先驱，正是他们的研究，人们能够利用纳米世界的一些奇特特性了——量子点现已出现在生活相关的产品中，并应用于从物理、化学到医学的许多学科。

这种被誉为“人类有史以来发现的最优秀的发光材料”已经“照亮”了基于QD-LCD技术的计算机和电视屏幕，其中QD就代表量子点——与传统液晶显示器相比，量子点可提供更宽的色域、更高的色彩精度和更高的亮度，已成为业内液晶电视新的发展方向。

“量子点也具有足够的稳定性、良好的水溶性、同时不损伤细胞或生物体，发出足够强的荧光，可以作为荧光探针，帮助对生物组织进行检测。”宁志军介绍，它们还可以用清晰的光线为医生照亮肿瘤组织。

“我们看到了量子点的未来和发展方向，这些微小颗粒还有很多潜力值得我们去探索和开发。”宁志军说。

本报记者 郜阳