Facebook: (https://www.facebook.com/ogo.novyna)
Viber: (http://surl.li/kufhk)
Статтi | 06 жовтня, 2023 у 16:59 | 1,073 | Автор: Олена Зеленіна

Нобелівську премію з хімії у 2023 році присудили фахівцям з наноматеріалів Мунгі Бавенді, Луїсу Брюсу та Олексію Єкімову з формулюванням «за відкриття та розробку методу створення квантових точок». Усі троє живуть зараз у США. «Громада» з’ясовувала, якою є практична мета відкриття і чому «на болотах» скандалять через особу одного з нобеліатів.
Квантові точки, або, коректніше, нанокристали, — одне з тих понять, які дуже швидко перестрибнули зі сторінок наукових журналів у рекламні буклети, в даному випадку рекламу виробників телевізорів, діодних ламп і взагалі будь-яких джерел світла. Тому довго пояснювати, навіщо саме вони потрібні, немає особливого сенсу. Досить сказати, що це один з кращих існуючих люмінофорів і використовувати їх можна скрізь, де тільки можуть знадобитися речовини, що світяться.
Наприклад, технологія квантових точок дає можливість випускати телевізори, що задовольняють новим вимогам, головні з яких – висока яскравість та розширене колірне охоплення.
«Дослідники вважають, що в майбутньому вони зможуть сприяти розробці гнучкої електроніки, крихітних датчиків, більш тонких сонячних елементів і зашифрованого квантового зв’язку», — йдеться в заяві Шведської академії.
У Харкові теж так вміють!
Квантові точки можна використовувати не тільки для створення телевізорів, а й як простий барвник. Саме в цій ролі вони використовуються у лабораторних дослідженнях у біології та медицині.
У медичних та біологічних дослідженнях – як прикладних, так і фундаментальних – існує необхідність візуалізації будь-яких подій усередині клітини на молекулярному рівні.
Квантові точки різних кольорів можна хімічним шляхом «пришивати» до біологічно активних молекул (наприклад, антитіл, ДНК, ферментів) і отримувати таким чином тестову систему, в якій за ходом реакції можна стежити буквально за забарвленням її свічення.
Наприклад, у галузі фармакокінетики лікарських препаратів важливо відстежити шляхи поширення ліків в організмі після його введення. Як і коли вони досягають тканин, у яких мають проявити свій лікувальний ефект, які внутрішні органи зачіпають своєю дією, як проникають у клітини, як і як швидко виводяться з організму?
Свого часу харківські вчені НТК "Інститут монокристалів" успішно вирішили аналогічну проблему, отримавши люмінофори дуже маленького розміру, який можна порівняти з товщиною мембрани клітини живого організму. Монокристали величиною всього два нанометри, у кожен із яких входить всього 100 молекул.
Харків’яни розробили тонкі хімічні технології одержання органічних та неорганічних нанолюмінофорів різного типу, в основі яких лежить ефект самоорганізації молекул. Здатність до люмінесценції та взаємодії з такими біологічними системами, як клітина, її окремі структури, ДНК та РНК, робить їх важливим інструментом дослідження у мікробіології та медицині.
Науковий трикутник відкриття
В 1979 Олексій Єкімов почав працювати в ленінградському Державному оптичному інституті імені С. І. Вавілова над технологією виробництва скла Шотта. Вони використовуються при створенні різноманітних оптичних приладів як світлофільтри: скла Шотта можуть вибірково пропускати або поглинати світло потрібної довжини хвилі. Вони необхідні, наприклад, для виробництва спектрофотометрів, які є майже у будь-якій лабораторії.
У роботи Єкімова, однак, був істотний недолік: нанокристали, отримані в стеклах, неможливо витягти з них. А раз так, такі кристали не можна хімічно модифікувати, якось змінювати, «пришивати» до них інші активні молекули тощо. А саме це — модифікація поверхні квантових точок, покриття їх різними оболонками — багато в чому стало важливим досягненням на шляху їх практичного застосування. Подолати це обмеження вдалося двом іншим лауреатам цього року — Луїсу Брюсу та Мунгі Бавенді.
Одночасно, але в іншому кінці світу Луїс Брюс з Bell Laboratories в Мюррей-Хілл, штат Нью-Джерсі, досліджував напівпровідникові частинки в рідких колоїдах. Ці два напрями досліджень, розділені як географічно, так і «залізною завісою», зрештою призвели до незалежної розробки нанокристалів та теоретичного пояснення їх оптичних властивостей, що залежать від розміру.
Проте американці дізналися про роботу росіян лише 1984 року, коли Брюс прочитав переклад статті Єкімова та написав автору. Минуло ще п’ять років, перш ніж дослідники змогли розпочати інтенсивний обмін інформацією після падіння «залізної завіси» та запровадження в Росії «гласності» та «перебудови».
Результатом цього інтенсивного обміну стала теорія, що пояснює поведінку та властивості квантових точок. Залишалося лише знайти спосіб їхнього промислового отримання — це вдалося наймолодшому з нинішніх лауреатів, американському вченому французького походження Мунгі Бавенді.

Колаж з відкритих джерел.
- Однією з «захоплюючих і незвичайних властивостей» квантових точок є те, що вони змінюють колір світла залежно від розміру частинок, зберігаючи структуру атома незмінною, - сказав Йохан Аквіст, голова Нобелівського комітету з хімії.
Чиї ви, квантові точки?
Бавенді народився в Парижі і зараз працює у Массачусетському технологічному інституті. Брус родом із США і працює в Колумбійському університеті, а Єкімов народився і відучився в СРСР, а в 1999 році отримав роботу в американській компанії Nanocrystals Technology Inc у Нью-Йорку, де і продовжує працювати у свої 78 років.
Отже Єкімов з кінця минулого століття живе у США. І, як виявилося, його громадянство і місце роботи виявилися для коментаторів набагато важливішими за саму сутність його відкриттів.
У Російській академії наук заявили, що Нобелівська премія з хімії відбиває «високий рівень російської науки». Хвастунов відразу поставили на місце, мовляв, «не російської, а радянської».
Як би там не було, на батьківщині практичного застосування роботи Єкімова майже не знайшли. Хоча дослідження квантових точок вийшли далеко за межі академічної науки і перетворилися на велику індустрію (вона оцінюється приблизно в чотири мільярди доларів), вона розвивається майже виключно за межами пострадянських країн: насамперед у Південній Кореї, Китаї, США та Європі.
Ситуацію, на думку «Громади», точно і добре прокоментував російський блогер Анатолій Несміян (цитуємо мовою оригіналу):
«Как и ожидалось. РАН решил примазаться к Нобелевской премии, сообщив про высокий уровень российской науки.
Проблема в чем. Докторскую диссертацию нобелевский лауреат Екимов защитил в советское время. Уехал из России в 1999 году и занимался наукой в Штатах. Где именно здесь российская наука под чутким руководством нынешнего друга всех ученых, неясно. Но "мы пахали".
Ребята, чтобы в стране появился один нобелевский лауреат, страна должна дать тысячу выдающихся ученых мирового уровня. В каждой из нобелевских номинаций. Чтобы была тысяча выдающихся ученых, нужно десять-двадцать тысяч крепких и очень хороших ученых и тысяч пятьдесят подающих большие надежды. В каждой из отраслей знаний. Все эти ученые должны работать в хороших оборудованных институтах и лабораториях. С зарплатами, которые позволяют им творить и не кроить на пробирки. Плоды их труда должны использовать десятки тысяч инженеров и конструкторов, внедряя их в промышленность. Во всех отраслях.
И главное – вы не должны сажать этих ученых в тюрьмы за общение с коллегами из-за рубежа. Вы не должны гнать этих людей в окопы умирать где-то в чужих полях. Вы не должны уничтожать страну на корню. Вы не должны ставить заведовать ведущими мировыми научными центрами братьев друзей или родственников наших выдающихся государственных деятелей просто за то, что они братья, друзья или родственники. И вот тогда (может быть) в России появятся и нобелевские лауреаты, а РАН сможет утереть трудовой пот и скромно сообщить, что она приложила усилия.
А примазаться – дело нехитрое. Тут ни ума, ни должности иметь не обязательно».
Читайте також:
Не думай про аттосекунди зверхньо
Неймовірно! Як черга до ксероксу призвела до Нобелівської премії з медицини
Слідкуйте за нами в месенджерах:
Telegram: (https://t.me/ogoNOVYNA)
Facebook: (https://www.facebook.com/ogo.novyna)
Viber: (http://surl.li/kufhk)