Premio Nobel de Química 2023 por el descubrimiento y la síntesis de los puntos cuánticos
Tres científicos estadounidenses plantaron una importante semilla para la nanotecnología: acabamos de empezar a explorar el potencial de estas diminutas partículas
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha decidido conceder el Premio Nobel de Química 2023 a Moungi G. Bawendi (Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, MA, EE.UU.), Louis E. Brus (Columbia University, Nueva York, NY, EE.UU.) y Alexei I. Ekimov (Nanocrystals Technology Inc., Nueva York, NY, EE.UU.) "por el descubrimiento y la síntesis de los puntos cuánticos".
© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences
Plantaron una importante semilla para la nanotecnología
El Premio Nobel de Química 2023 recompensa el descubrimiento y desarrollo de los puntos cuánticos, nanopartículas tan diminutas que su tamaño determina sus propiedades. Estos pequeñísimos componentes de la nanotecnología difunden ahora la luz de televisores y lámparas LED, y también pueden guiar a los cirujanos cuando extirpan tejido tumoral, entre otras muchas cosas.
Todo el que estudia química aprende que las propiedades de un elemento se rigen por el número de electrones que tiene. Sin embargo, cuando la materia se reduce a dimensiones nanométricas surgen fenómenos cuánticos, que se rigen por el tamaño de la materia. Los Premios Nobel de Química 2023 han logrado producir partículas tan pequeñas que sus propiedades están determinadas por fenómenos cuánticos. Las partículas, que reciben el nombre de puntos cuánticos, son ahora de gran importancia en nanotecnología.
"Los puntos cuánticos tienen muchas propiedades fascinantes e inusuales. Y lo que es más importante, tienen diferentes colores en función de su tamaño", afirma Johan Åqvist, Presidente del Comité Nobel de Química.
Los físicos sabían desde hacía tiempo que, en teoría, podían surgir efectos cuánticos dependientes del tamaño en las nanopartículas, pero en aquel momento era casi imposible esculpir en nanodimensiones. Por eso, pocos creían que estos conocimientos fueran a tener un uso práctico.
Sin embargo, a principios de la década de 1980, Alexei Ekimov consiguió crear efectos cuánticos dependientes del tamaño en vidrio coloreado. El color procedía de nanopartículas de cloruro de cobre y Ekimov demostró que el tamaño de las partículas afectaba al color del vidrio a través de efectos cuánticos.
Unos años más tarde, Louis Brus fue el primer científico del mundo en demostrar efectos cuánticos dependientes del tamaño en partículas que flotan libremente en un fluido.
En 1993, Moungi Bawendi revolucionó la producción química de puntos cuánticos, obteniendo partículas casi perfectas. Esta alta calidad era necesaria para poder utilizarlas en aplicaciones.
Los puntos cuánticos iluminan ahora monitores de ordenador y pantallas de televisión basados en la tecnología QLED. También añaden matices a la luz de algunas lámparas LED, y los bioquímicos y médicos los utilizan para cartografiar tejidos biológicos.
Así pues, los puntos cuánticos están aportando grandes beneficios a la humanidad. Los investigadores creen que en el futuro podrían contribuir a la electrónica flexible, los sensores diminutos, las células solares más delgadas y la comunicación cuántica encriptada, por lo que no hemos hecho más que empezar a explorar el potencial de estas diminutas partículas.
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