2023年诺贝尔化学奖授予了Moungi Bawendi、Louis Brus 和 Alexei Ekimov，以表彰他们在量子点的发现和发展方面所做出的贡献。这些纳米颗粒小到其尺寸决定了它们的性质。量子点存在于现代计算机、电视和LED灯等众多应用中。
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Bawendi是麻省理工学院的教授，Brus是哥伦比亚大学的名誉教授，而Ekimov则在纽约州的一家名为Nanocrystals Technology的公司工作。
“很长一段时间以来，没有人认为真的能制造出这么小的粒子，”诺贝尔化学委员会主席Johan Åqvist在新闻发布会上说。“但今年的获奖者做到了。”
尺寸在纳米尺度下很重要
量子点是纳米技术中最小的组成部分之一。通常，元素的性质取决于其电子数量。当物质缩小到纳米尺度时，就会出现量子现象。这意味着元素的性质现在取决于物质的尺寸，而不是其电子数量。
量子点仅由一千个原子构成。相比之下，一个量子点与一个足球的关系，就像一个足球与地球的关系一样。
Bawendi、Brus和Ekimov生产的量子点是足够小的颗粒，它们的性质可以由量子现象决定。它们是纳米技术中最重要但又最小的颗粒之一。
“量子点具有许多迷人且不寻常的性质。重要的是，它们根据尺寸的不同会呈现出不同的[颜色]，”Åqvist在一份声明中说。
量子点中电子的运动受到高度限制。这会影响它们吸收和释放可见光的方式，从而产生非常鲜艳的色彩。量子点本身是发红、蓝或绿色光的纳米颗粒，颜色取决于颗粒的大小。较大的点发出红色光，较小的点发出蓝色光。颜色的变化取决于电子在更受限或不那么受限的空间中的不同行为。
伟大的发现，微小的粒子
在1937年，物理学家就曾理论化认为，尺寸依赖的量子效应可能会出现在纳米颗粒中。然而，在纳米尺度上进行雕刻几乎是不可能的，因此很少有人相信这是可行的。
在20世纪80年代初，Ekimov在彩色玻璃中实现了尺寸依赖的量子效应。玻璃的颜色来自于氯化亚铜纳米颗粒。通过这项多彩的实验，Ekimov证明了粒子尺寸通过量子效应影响了玻璃的颜色。
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几年后，Brus成为世界上第一个证明在自由漂浮在流体中的颗粒中存在尺寸依赖的量子效应的科学家。Brus和Ekimov在做出初步发现时实际上是独立工作的。
在1993年，Bawendi革新了量子点的化学生产。他的技术生产出了近乎完美的粒子，这对于在广泛的应用中使用量子点是必要的。
如今，量子点已应用于电脑显示器和电视屏幕，甚至帮助生物化学家和外科医生绘制组织图谱和切除肿瘤。
去年的化学奖也授予了三位化学家：Carolyn R. Bertozzi因其在生物正交化学方面的贡献，以及K. Barry Sharpless和Morten Meldal为点击化学奠定基础。
