Công trình đoạt giải Nobel Hóa học 2023 có gì đặc biệt?

Hôm 4/10, ba nhà khoa học Moungi Bawendi (SN 1961), Louis Brus (SN 1943) và Alexei Ekimov (SN 1945) đã giành giải Nobel Hóa học năm 2023 cho khám phá của họ về các chùm nguyên tử được gọi là các chấm lượng tử, hiện được dùng để tạo màu trong màn hình phẳng, đèn đi ốt phát quang (LED) và các thiết bị giúp bác sĩ phẫu thuật nhìn thấy mạch máu trong khối u.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển (RSAS), tổ chức trao giải, nói, ba khoa học gia này đã bổ sung sắc màu vào công nghệ nano, khi vật chất được sử dụng ở cấp độ nguyên tử hoặc phân tử trong sản xuất và phát hiện của họ có tiềm năng to lớn trong nhiều lĩnh vực.

“Các nhà nghiên cứu tin rằng trong tương lai họ có thể đóng góp vào các thiết bị điện tử mềm dẻo, cảm biến cực nhỏ, pin mặt trời mỏng hơn và truyền thông lượng tử được mã hóa.”, tuyên bố của RSAS nói.

Tai lễ công bố, thành viên Ủy ban Giải Nobel Hóa học, Heiner Linke, đã giải thích điều gì đã khiến công trình của những người đoạt giải trở nên mang tính cách mạng.

“Điều cốt lõi 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 khác thường.”, ông Linke nói.

Ba nhà khoa học đoạt giải Nobel Hóa học 2023 Moungi Bawendi, Louis Brus và Alexei Ekimov. Nguồn: Viện Công nghệ Massachusetts/Đại học Columbia/Nexdot/CNN.

Chủ tịch Ủy ban Giải Nobel Hóa học, Johan Aqvist cũng cho biết, một trong những “đặc tính hấp dẫn và khác thường” của chấm lượng tử là chúng tạo ra các ánh sáng màu khác nhau, tùy thuộc vào kích thước hạt, trong khi vẫn giữ nguyên cấu trúc nguyên tử.

“Có rất nhiều công việc vẫn đang được nghiên cứu kỹ lưỡng về các ứng dụng tiềm năng khác, bao gồm hoạt động xúc tác và các loại hiệu ứng lượng tử. Đó là một lĩnh vực nghiên cứu rất thú vị. Tôi chắc chắn rằng sẽ có kết quả đáng chú ý xuất hiện trong lĩnh vực này.”, giáo sư Bawendi nói trong một cuộc họp báo.

Ông Bawendi là giáo sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), ông Brus là giáo sư danh dự tại Đại học Columbia và ông Ekimov, một người Nga làm việc cho hãng Nanocrystals Technology có trụ sở tại New York, Mỹ.

Ông Brus được AT&T Bell Labs tuyển dụng vào năm 1972. Ông đã làm việc tại đây 23 năm và dành phần lớn thời gian để nghiên cứu các tinh thể nano.

Ông Bawendi làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ dưới sự hướng dẫn của ông Brus, sau đó gia nhập MIT vào năm 1990 và trở thành giáo sư vào năm 1996.

Lễ công bố giải Nobel Hóa học 2023. Nguồn: Reuters.

Ông Ekimov sinh ra ở Nga, làm việc cho Viện Quang học Vavilov trước khi chuyển đến Mỹ. Năm 1999, ông Ekimov được bổ nhiệm làm nhà khoa học đứng đầu tại hãng Nanocrystals Technology.

Công trình của những người đoạt giải đã cho phép các nhà khoa học khai thác một số đặc tính của thế giới nano và chấm lượng tử hiện được tìm thấy trong các thiết bị phòng khách và phòng mổ trên khắp thế giới.

Chúng hiện được sử dụng rộng rãi trong công nghệ ti vi và có một số ưu điểm so với màn hình LCD truyền thống, tạo ra màu sắc sống động và chân thực hơn, cũng như tiêu thụ ít năng lượng hơn khi hoạt động.

Chấm lượng tử cũng được sử dụng rộng rãi 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.

Vào những năm 1980, Ekimov đã 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 đã đổi mới quá trình sản xuất hóa học của chấm lượng tử, tạo ra các hạt gần như hoàn hảo. Sự phát triển này cho phép chấm lượng tử được sử dụng trong các ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn.

Văn Phong (theo Reuters, CNN)