Gli scienziati Moungi Bawendi, Louis Brus e Alexei Ekimov sono stati insigniti del Premio Nobel per la Chimica 2023 per la loro scoperta dei punti quantici. Queste minuscole strutture atomiche stanno trasformando l’industria, dai LED alla medicina. Scopriamo il percorso di questa innovazione e le sue prospettive future.
Alla scoperta dei punti quantici
Gli scopritori dei punti quantici, hanno vinto il Nbel 2023 per la chimica perchè grazie alle loro scoperte hanno cambiato il modo in cui percepiamo e utilizziamo la luce. I punti quantici sono cluster atomici (in fisica, il termine cluster denota piccole particelle multiatomiche, ovvero formate da un aggregato di più atomi) che, a seconda delle loro dimensioni, emettono colori diversi. I punti quantici riescono, quindi, a creare luci di colori diversi, a seconda delle dimensioni delle particelle, mantenendo inalterata la struttura atomica, Questa peculiarità li ha resi elementi chiave nell’industria degli schermi, nei LED e persino nelle procedure mediche. La capacità di manipolare la luce a livello atomico ha aperto nuovi orizzonti in campi che vanno oltre la visione.
Applicazioni pratiche nei LED e oltre
L’impiego più evidente dei punti quantici è nei LED, dove questi contribuiscono a creare schermi luminosi e colorati. Tuttavia, il loro impatto si estende ben oltre l’intrattenimento elettronico. Questi minuscoli “illuminatori atomici” sono diventati strumenti essenziali per i chirurghi, aiutandoli a individuare vasi sanguigni nei tumori durante interventi delicati. Secondo l’Accademia reale svedese delle scienze, i punti quantici aggiungono “colore alla nanotecnologia“. Le potenzialità di questa scoperta sono immense e varie. Oltre ai settori esistenti, i ricercatori vedono prospettive in elettronica flessibile, sensori ultraminiaturizzati, celle solari più efficienti e comunicazioni quantistiche criptate.
Il Cammino Verso il Nobel
All’inizio degli anni ’80, Ekimov scoprì che il colore del vetro cambia in base alle dimensioni delle molecole di cloruro di rame in esso contenute e che erano in gioco forze subatomiche. Pochi anni dopo, Brus ha fatto scoperte simili e rivoluzionarie sul colore dei fluidi. Nel 1993, Bawendi ha rivoluzionato la produzione di punti quantici, costituiti da cluster che vanno da poche centinaia a poche migliaia di atomi. Bawendi è professore al Massachusetts Institute of Technology (MIT), Brus è professore emerito alla Columbia University ed Ekimov lavora per la Nanocrystals Technology Inc. Brus è stato assunto dall’AT&T Bell Labs nel 1972, dove ha trascorso 23 anni, dedicando gran parte del tempo allo studio dei nanocristalli. Bawendi è nato a Parigi ed è cresciuto in Francia, Tunisia e Stati Uniti. Bawendi ha svolto la sua ricerca post-dottorato sotto Brus, poi è entrato al MIT nel 1990 ed è diventato professore nel 1996. Ekimov, nato in Unione Sovietica, ha lavorato per l’Istituto Ottico Statale Vavilov prima di trasferirsi negli Stati Uniti. Nel 1999, Ekimov è stato nominato scienziato capo presso la Nanocrystals Technology Inc.
Un Futuro Luminoso Grazie ai Punti Quantici
L’anno scorso il premio per la chimica è andato agli scienziati Carolyn Bertozzi, Morten Meldal e Barry Sharpless per il lavoro pionieristico nella “chimica dei click”, la scoperta di reazioni che permettono alle molecole di unirsi per creare nuovi composti. Il Nobel per la Chimica 2023 celebra non solo tre scienziati straordinari ma anche una tecnologia che sta trasformando il modo in cui interagiamo con la luce. Dai LED alle applicazioni mediche, i punti quantici sono i protagonisti di un futuro luminoso.
