Ilustração: Niklas Elmehed © Nobel Prize OutreachO Prémio Nobel da Química 2023 premeia a descoberta e o desenvolvimento de pontos quânticos , nanopartículas tão pequenas que o seu tamanho determina as suas propriedades. Esses menores componentes da nanotecnologia agora espalham sua luz a partir de televisores e lâmpadas LED, e também podem orientar os cirurgiões na remoção de tecido tumoral, entre muitas outras coisas.
Todo mundo que estuda química aprende que as propriedades de um elemento são governadas por quantos elétrons ele possui. No entanto, quando a matéria encolhe para nanodimensões surgem fenômenos quânticos ; estes são governados pelo tamanho do assunto. Os ganhadores do Prêmio Nobel de Química de 2023 conseguiram produzir partículas tão pequenas que suas propriedades são determinadas por fenômenos quânticos. As partículas, chamadas de pontos quânticos, são hoje de grande importância na nanotecnologia.
“Os pontos quânticos têm muitas propriedades fascinantes e incomuns. É importante ressaltar que eles têm cores diferentes dependendo do tamanho”, afirma Johan Åqvist, presidente do Comitê do Nobel de Química.
Os físicos sabiam há muito tempo que, em teoria, efeitos quânticos dependentes do tamanho poderiam surgir em nanopartículas, mas naquela época era quase impossível esculpir em nanodimensões. Portanto, poucas pessoas acreditavam que esse conhecimento seria colocado em prática.
No entanto, no início da década de 1980, Alexei Ekimov conseguiu criar efeitos quânticos dependentes do tamanho em vidro colorido. A cor veio de nanopartículas de cloreto de cobre e Ekimov demonstrou que o tamanho das partículas afetava a cor do vidro por meio de efeitos quânticos.
Alguns anos depois, Louis Brus foi o primeiro cientista do mundo a provar efeitos quânticos dependentes do tamanho em partículas flutuando livremente num fluido.
Em 1993, Moungi Bawendi revolucionou a produção química de pontos quânticos, resultando em partículas quase perfeitas. Essa alta qualidade era necessária para que pudessem ser utilizados nas aplicações.
Os pontos quânticos agora iluminam monitores de computador e telas de televisão baseados na tecnologia QLED. Eles também acrescentam nuances à luz de algumas lâmpadas LED, e bioquímicos e médicos as utilizam para mapear tecidos biológicos.
Os pontos quânticos estão, portanto, trazendo o maior benefício para a humanidade. Os investigadores acreditam que no futuro poderão contribuir para a eletrónica flexível, sensores minúsculos, células solares mais finas e comunicação quântica encriptada – por isso acabámos de começar a explorar o potencial destas partículas minúsculas.
As ilustrações são de uso gratuito para fins não comerciais. Atributo ”© Johan Jarnestad/Real Academia Sueca de Ciências”
Ilustração: Prêmio Nobel de Química 2023 (pdf)
Ilustração: Pontos quânticos (pdf)
Ilustração: Os efeitos quânticos surgem quando as partículas encolhem (pdf)
Ilustração: Como Moungi Bawendi produziu pontos quânticos (pdf)
Formação científica popular: Eles adicionaram cor à nanotecnologia (pdf)
Formação científica: Pontos quânticos – sementes da nanociência (pdf)
Moungi G. Bawendi , nascido em 1961 em Paris, França. PhD 1988 pela Universidade de Chicago, IL, EUA. Professor do Massachusetts Institute of
Technology (MIT), Cambridge, MA, EUA.
Louis E. Brus , nascido em 1943 em Cleveland, OH, EUA. PhD 1969 pela Columbia University, Nova York, NY, EUA. Professor da Columbia University, Nova York, NY, EUA.
Alexei I. Ekimov , nascido em 1945 na ex-URSS. PhD 1974 pelo Instituto Físico-Técnico Ioffe, São Petersburgo, Rússia. Ex-cientista-chefe da Nanocrystals Technology Inc., Nova York, NY, EUA.
Valor do prêmio : 11 milhões de coroas suecas, a serem divididos igualmente entre os laureados.
Mais informações : www.kva.se e www.nobelprize.org
Contato de imprensa : Eva Nevelius, secretária de imprensa, +46 70 878 67 63, [email protected]
Especialista : Heiner Linke, +46 70 414 02 45, heiner [email protected], membro do Comitê do Nobel de Química
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