Hanna
10-04-2023, 16:13
Giải Nobel Hóa học năm 2023 đă được trao cho bộ ba nhà khoa học đă nỗ lực khám phá và phát triển các chấm lượng tử, được sử dụng trong đèn LED và màn h́nh TV, cũng như cho các bác sĩ phẫu thuật khi loại bỏ mô ung thư.
Moungi Bawendi, Louis Brus và Alexei Ekimov đă được ủy ban Nobel về hóa học ca ngợi là “những người tiên phong trong việc khám phá thế giới nano” khi công bố giải thưởng ở thủ đô Stockholm của Thụy Điển hôm 4-10.“Trong một thời gian dài, không ai nghĩ rằng bạn có thể thực sự tạo ra được những hạt nhỏ như vậy. Nhưng những người đoạt giải năm nay đă thành công” - Johan Aqvist, chủ tịch ủy ban cho biết.
Heiner Linke, một thành viên của ủy ban hóa học, đă giải thích tại lễ công bố điều ǵ đă khiến công tŕnh của những người đoạt giải trở nên mang tính cách mạng.“Điều cốt lơi của chấm lượng tử là, chỉ bằng cách thay đổi kích thước của chúng… bạn sẽ thay đổi các đặc tính của chúng, chẳng hạn như màu sắc. Điều này hoàn toàn bất thường” - Linke nói.
“Ví dụ, nếu bạn tưởng tượng, bạn muốn nhuộm áo phông – màu đỏ, xanh lá cây, vàng, xanh lam. Đối với mỗi màu này, bạn sẽ sử dụng một phân tử khác nhau. Các nguyên tử khác nhau mang lại cho bạn những màu sắc khác nhau – đó chính là nội dung của hóa học” - ông nói.
Tuy nhiên, nhờ vào công tŕnh nghiên cứu của các nhà khoa học về công nghệ nano, các chấm lượng tử cho phép chúng ta “sử dụng chính xác các nguyên tử giống nhau và chỉ cần thay đổi kích thước, số lượng nguyên tử mà bạn có, từ đó bạn sẽ có được màu sắc mới và các đặc tính mới khác”.Bawendi, giáo sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Brus, giáo sư danh dự tại Đại học Columbia, đều là người Mỹ. Ekimov là người Nga và làm việc cho Nanocrystals Technology Inc., có trụ sở tại New York.
Bawendi sinh ra ở Pháp, nhận được cuộc gọi vào sáng sớm từ Stockholm thông báo rằng ông là một trong những người đoạt giải hóa học năm 2023. Ông nói trong cuộc họp báo rằng ḿnh cảm thấy “rất ngạc nhiên, sốc, bất ngờ và rất vinh dự” và sẽ ăn mừng chiến thắng của ḿnh bằng cách dạy lớp 9 giờ sáng tại MIT.
Khám phá thế giới màu sắc mới
Trong “thế giới nano”, vật chất bắt đầu được đo bằng phần triệu milimét. Ở cấp độ này, những hiện tượng kỳ lạ bắt đầu xảy ra gọi là “hiệu ứng lượng tử”.
Các chấm lượng tử chỉ bao gồm vài ngh́n nguyên tử. Về kích thước, một chấm lượng tử đối với một quả bóng đá cũng như kích thước của một quả bóng đá đối với Trái đất.
Khi ánh sáng truyền qua các chấm lượng tử, chúng sẽ phát ra một màu cụ thể. Điều này có thể được tinh chỉnh và được xác định bởi kích thước của các chấm. Các chấm lớn hơn phát sáng màu đỏ, trong khi các chấm nhỏ nhất phát sáng màu xanh lục hoặc xanh lam.
Những thay đổi nhỏ nhất về kích thước của hạt có thể thay đổi màu sắc của nó ngay trên quang phổ của dải màu.
Công tŕnh của những người đoạt giải đă cho phép các nhà khoa học tận dụng một số đặc tính của thế giới nano và các chấm lượng tử hiện được t́m thấy trong pḥng khách và pḥng mổ trên khắp thế giới.
Chúng hiện được sử dụng rộng răi trong TV và có một số ưu điểm so với màn h́nh LCD truyền thống, tạo ra màu sắc sống động và chính xác hơn cũng như cần ít năng lượng hơn để hoạt động.
Các chấm được sản xuất ở dạng bột, được đặt trên một tấm điốt phát ra ánh sáng xanh ở mặt sau TV và các màn h́nh khác. Ánh sáng xanh chiếu sáng các chấm lượng tử, chúng phát ra màu sắc riêng tùy thuộc vào kích thước của chúng.
Các chấm cũng được sử dụng rộng răi trong chẩn đoán y tế. Các bác sĩ sử dụng chúng để chiếu sáng các phân tử có thể tự liên kết với khối u ung thư, cho phép bác sĩ phẫu thuật phân biệt mô khỏe mạnh với mô bệnh.
Ủy ban Nobel giải thích công tŕnh của các nhà khoa học đă giúp phát triển các chấm lượng tử như thế nào.
Vào những năm 1980, Ekimov đă tạo ra các hiệu ứng lượng tử phụ thuộc vào kích thước trong thủy tinh màu. Vài năm sau, Brus trở thành nhà khoa học đầu tiên chứng minh được hiệu ứng lượng tử phụ thuộc vào kích thước ở các hạt trôi nổi tự do trong chất lỏng.
Năm 1993, Bawendi sau đó đă thay đổi quá tŕnh sản xuất hóa học của các chấm lượng tử, tạo ra cái mà ủy ban gọi là “các hạt gần như hoàn hảo”. Sự phát triển này cho phép các chấm được sử dụng rộng răi trong các ứng dụng.
Judith Giordan, chủ tịch Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, đă ca ngợi công tŕnh của những người đoạt giải.
“Đây là một khám phá cực kỳ quan trọng đă thực sự trải qua nhiều thập kỷ, từ một hiện tượng lư thuyết đến việc có thể tạo ra nó trong pḥng thí nghiệm và sau đó có thể sản xuất nó với số lượng được kiểm soát… cho phép tạo ra nhiều bước sóng và màu sắc như vậy. Đây thực sự là một hiện tượng” - Giordan nói với CNN.
Moungi Bawendi, Louis Brus và Alexei Ekimov đă được ủy ban Nobel về hóa học ca ngợi là “những người tiên phong trong việc khám phá thế giới nano” khi công bố giải thưởng ở thủ đô Stockholm của Thụy Điển hôm 4-10.“Trong một thời gian dài, không ai nghĩ rằng bạn có thể thực sự tạo ra được những hạt nhỏ như vậy. Nhưng những người đoạt giải năm nay đă thành công” - Johan Aqvist, chủ tịch ủy ban cho biết.
Heiner Linke, một thành viên của ủy ban hóa học, đă giải thích tại lễ công bố điều ǵ đă khiến công tŕnh của những người đoạt giải trở nên mang tính cách mạng.“Điều cốt lơi của chấm lượng tử là, chỉ bằng cách thay đổi kích thước của chúng… bạn sẽ thay đổi các đặc tính của chúng, chẳng hạn như màu sắc. Điều này hoàn toàn bất thường” - Linke nói.
“Ví dụ, nếu bạn tưởng tượng, bạn muốn nhuộm áo phông – màu đỏ, xanh lá cây, vàng, xanh lam. Đối với mỗi màu này, bạn sẽ sử dụng một phân tử khác nhau. Các nguyên tử khác nhau mang lại cho bạn những màu sắc khác nhau – đó chính là nội dung của hóa học” - ông nói.
Tuy nhiên, nhờ vào công tŕnh nghiên cứu của các nhà khoa học về công nghệ nano, các chấm lượng tử cho phép chúng ta “sử dụng chính xác các nguyên tử giống nhau và chỉ cần thay đổi kích thước, số lượng nguyên tử mà bạn có, từ đó bạn sẽ có được màu sắc mới và các đặc tính mới khác”.Bawendi, giáo sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Brus, giáo sư danh dự tại Đại học Columbia, đều là người Mỹ. Ekimov là người Nga và làm việc cho Nanocrystals Technology Inc., có trụ sở tại New York.
Bawendi sinh ra ở Pháp, nhận được cuộc gọi vào sáng sớm từ Stockholm thông báo rằng ông là một trong những người đoạt giải hóa học năm 2023. Ông nói trong cuộc họp báo rằng ḿnh cảm thấy “rất ngạc nhiên, sốc, bất ngờ và rất vinh dự” và sẽ ăn mừng chiến thắng của ḿnh bằng cách dạy lớp 9 giờ sáng tại MIT.
Khám phá thế giới màu sắc mới
Trong “thế giới nano”, vật chất bắt đầu được đo bằng phần triệu milimét. Ở cấp độ này, những hiện tượng kỳ lạ bắt đầu xảy ra gọi là “hiệu ứng lượng tử”.
Các chấm lượng tử chỉ bao gồm vài ngh́n nguyên tử. Về kích thước, một chấm lượng tử đối với một quả bóng đá cũng như kích thước của một quả bóng đá đối với Trái đất.
Khi ánh sáng truyền qua các chấm lượng tử, chúng sẽ phát ra một màu cụ thể. Điều này có thể được tinh chỉnh và được xác định bởi kích thước của các chấm. Các chấm lớn hơn phát sáng màu đỏ, trong khi các chấm nhỏ nhất phát sáng màu xanh lục hoặc xanh lam.
Những thay đổi nhỏ nhất về kích thước của hạt có thể thay đổi màu sắc của nó ngay trên quang phổ của dải màu.
Công tŕnh của những người đoạt giải đă cho phép các nhà khoa học tận dụng một số đặc tính của thế giới nano và các chấm lượng tử hiện được t́m thấy trong pḥng khách và pḥng mổ trên khắp thế giới.
Chúng hiện được sử dụng rộng răi trong TV và có một số ưu điểm so với màn h́nh LCD truyền thống, tạo ra màu sắc sống động và chính xác hơn cũng như cần ít năng lượng hơn để hoạt động.
Các chấm được sản xuất ở dạng bột, được đặt trên một tấm điốt phát ra ánh sáng xanh ở mặt sau TV và các màn h́nh khác. Ánh sáng xanh chiếu sáng các chấm lượng tử, chúng phát ra màu sắc riêng tùy thuộc vào kích thước của chúng.
Các chấm cũng được sử dụng rộng răi trong chẩn đoán y tế. Các bác sĩ sử dụng chúng để chiếu sáng các phân tử có thể tự liên kết với khối u ung thư, cho phép bác sĩ phẫu thuật phân biệt mô khỏe mạnh với mô bệnh.
Ủy ban Nobel giải thích công tŕnh của các nhà khoa học đă giúp phát triển các chấm lượng tử như thế nào.
Vào những năm 1980, Ekimov đă tạo ra các hiệu ứng lượng tử phụ thuộc vào kích thước trong thủy tinh màu. Vài năm sau, Brus trở thành nhà khoa học đầu tiên chứng minh được hiệu ứng lượng tử phụ thuộc vào kích thước ở các hạt trôi nổi tự do trong chất lỏng.
Năm 1993, Bawendi sau đó đă thay đổi quá tŕnh sản xuất hóa học của các chấm lượng tử, tạo ra cái mà ủy ban gọi là “các hạt gần như hoàn hảo”. Sự phát triển này cho phép các chấm được sử dụng rộng răi trong các ứng dụng.
Judith Giordan, chủ tịch Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, đă ca ngợi công tŕnh của những người đoạt giải.
“Đây là một khám phá cực kỳ quan trọng đă thực sự trải qua nhiều thập kỷ, từ một hiện tượng lư thuyết đến việc có thể tạo ra nó trong pḥng thí nghiệm và sau đó có thể sản xuất nó với số lượng được kiểm soát… cho phép tạo ra nhiều bước sóng và màu sắc như vậy. Đây thực sự là một hiện tượng” - Giordan nói với CNN.