量子点：化学诺贝尔奖背后的微小 "彩虹 "晶体！
量子点：化学诺贝尔奖背后的微小 "彩虹 "晶体！
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量子点是一种微小的晶体，科学家可以将其调成不同的颜色，为下一代电视屏幕带来格外鲜艳的效果，或照亮体内的肿瘤，以便外科医生将其找出来。
今年 美国科学家蒙吉·G·巴文迪（ Moungi G. Bawendi）、路易斯·E·布鲁斯（Louis E. Brus ）和阿列克谢·艾基莫夫（ Alexei I. Ekimov） 三位科学家获得了诺贝尔化学奖，因为他们的研究工作将 20 世纪 30 年代首次提出的理论想法变成了现实，如今，这种技术已在世界各地的客厅中占据了重要位置。
量子点是一种半导体粒子，宽度仅为头发丝的千分之一。
1937 年，物理学家赫伯特-弗罗里希（Herbert Froehlich）预言，一旦粒子足够小，即所谓的纳米粒子，它们就会受到量子力学的奇妙影响。
为了解释这种量子现象，美国化学学会主席朱迪斯-乔丹（Judith Giordan）说，"把它想象成一个小盒子"。
"当粒子缩小到足够小的时候，电子就会’撞到盒子的边上’。
在更大的盒子里，电子撞击边框的频率会更低，这意味着它们的能量更少。
对于量子点来说，较大的盒子会发出红光，而较小的盒子会发出蓝光。
这意味着，通过控制粒子的大小，科学家们可以使他们的晶体发出红光、蓝光以及介于两者之间的所有光。
伦敦帝国理工学院量子点专家莉亚-弗雷内特（Leah Frenette）告诉法新社，使用这种纳米材料就像 "整天看着彩虹"。
但是，在弗罗里希预言 40 年后，才有人能够真正观察到这种现象。
20 世纪 80 年代初，俄罗斯出生的物理学家阿列克谢-埃基莫夫（Alexei Ekimov）--周三的新获奖者之一--熔化了有色玻璃，并对结果进行了 X 射线检查。
他注意到较小的颗粒更蓝，也认识到这是一种量子效应。
但这种材料是玻璃，不容易操作，而且发表在苏联的科学杂志上，很少有人注意到。
大约在同一时间，在美国，另一位新的获奖者路易斯-布鲁斯（Louis Brus）--对埃基莫夫的研究成果一无所知--成为第一个在液态溶液中发现这种多彩量子效应的人。
"诺贝尔奖委员会成员约翰-阿克维斯特（Johan Aqvist）说："长期以来，没有人认为你能真正制造出如此小的粒子，然而今年的获奖者却成功了。
"然而，要想让量子点真正发挥作用，就必须能够在溶液中制造它们，并对它们的大小和表面进行精妙的控制"。
第三位新诺贝尔奖获得者、法国出生的蒙吉-巴文迪 1993 年在麻省理工学院的实验室里找到了实现这一目标的方法。
通过精确控制被称为胶体的液体颗粒混合物的温度，巴文迪能够按照他想要的精确尺寸培育出纳米晶体，为大规模生产铺平了道路。
量子点最常见的日常用途可能是 "QLED "电视。
法国凝聚态化学研究所所长西里尔-艾莫尼耶告诉法新社，这种纳米晶体 "提高了屏幕的分辨率，并能更长时间地保持色彩质量"。
医生还利用它们的明亮荧光来突出显示病人体内的器官或肿瘤。
弗雷内特说，她正在研究诊断测试，将量子点用作医疗样本中疾病的 "小信标"。
一个问题是，大多数量子点都是用镉这种有毒重金属制成的。
艾莫尼埃和弗雷内特都表示，他们正在研究无毒的量子点。
虽然量子点被认为是科学的前沿，但人们可能已经使用了几个世纪而不自知。 据科学家们说，早在 10 世纪，彩色玻璃窗上的红色和黄色就表明，当时的艺术家们在不知不觉中利用了量子点的技术优势。
未来，量子点将来有可能将太阳能电池的效率提高一倍。 量子点奇特的量子能力可以产生两倍于现有技术的电子。 这太神奇了，因为正在接近目前太阳能材料的极限。
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