‘colorear’ la nanotecnología
Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus y Alexei I. Ekimov reciben el Premio Nobel de Química 2023 por el descubrimiento y desarrollo de puntos cuánticos
El francés Moungi Bawendi, el estadounidense Louis E. Brus y el ruso Alexei Ekimov fueron anunciados como los laureados con el Premio Nobel de Química 2023 ”por el descubrimiento y síntesis de puntos cuánticos”, así lo dio a conocer ayer la Real Academia Sueca de Ciencias.
De acuerdo con el jurado, los científicos plantaron una semilla importante para la nanotecnología al descubrir y desarrollar puntos cuánticos, nanopartículas tan diminutas que su tamaño determina sus propiedades.
Estos componentes más pequeños de la nanotecnología ahora propagan su luz de televisores y lámparas LED, y también pueden guiar a los cirujanos cuando extirpan tejido tumoral, entre muchas otras cosas.
“Los puntos cuánticos tienen muchas propiedades fascinantes e inusuales. Es importante destacar que tienen diferentes colores dependiendo de su tamaño”, explicó Johan Åqvist, presidente del Comité Nobel de Química.
De acuerdo con él, todos los que estudian química aprenden que las propiedades de un elemento se rigen por la cantidad de electrones que tiene. Sin embargo, cuando la materia se reduce a nanodimensiones surgen fenómenos cuánticos.
“Estos se rigen por el tamaño del asunto. Los Premios Nobel de Química 2023 han logrado producir partículas tan pequeñas que sus propiedades están determinadas por fenómenos cuánticos. Las partículas, que se llaman puntos cuánticos, son ahora de gran importancia en la nanotecnología”, comentó.
Los físicos conocían desde hacía tiempo que, en teoría, los efectos cuánticos dependientes del tamaño podían surgir en las nanopartículas, pero en ese momento era casi imposible diseñar en nanodimensiones. Por lo tanto, pocas personas creían que este conocimiento se pondría en práctica.
Sin embargo, a principios de la década de 1980, Alexei Ekimov logró crear efectos cuánticos dependientes del tamaño en vidrio coloreado. El color provenía de nanopartículas de cloruro de cobre y así demostró que el tamaño de partícula afectaba el 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, dando como resultado partículas casi perfectas. Esta alta calidad era necesaria para que se utilizaran en aplicaciones.
Los puntos cuánticos ahora iluminan monitores de computadora y pantallas de televisión basadas en la tecnología QLED. También agregan matices a la luz de algunas lámparas LED, y los bioquímicos y los médicos las usan para mapear el tejido biológico.
“Los investigadores creen que en el futuro podrían contribuir a la electrónica flexible,
sensores diminutos, células solares más delgadas y comunicación cuántica cifrada, por lo que acaban de comenzar a explorar el potencial de estas partículas diminutas”, se lee en un comunicado de la la Real Academia Sueca de Ciencias.
Su reacción ante la noticia
Moungi Bawendi contó que la noticia de su premio lo despertó. Dijo que no estaba seguro de que fuera cierto y su esposa le decía, “¿qué está pasando, qué está pasando?”. Luego se dio cuenta de que era verdad.
Sobre haber ganado el premio junto con Lou Brus, su supervisor postdoctoral, Bawendi señaló que era un mentor increíble, un verdadero erudito que está dedicado a la ciencia. “Aprendí mucho de él, realmente me moldeó como científico. Sabes, trato de emular su estilo de tutoría con mis propios estudiantes”, comentó.
El ganar este premio, dijo
Brus, es un gran honor por el que he trabajado muy duro durante mucho tiempo; sin embargo, también reconoció que hay muchos más científicos en todo el mundo que han trabajado muy duro en sus temas durante toda su vida, así que se sabe suertudo.
“Supongo que es la palabra correcta, ya sabes, que el Premio Nobel haya elegido para honrar esta área particular de la ciencia en este momento. Comencé a trabajar en esto a principios de la década de 1980. Fue para mí un descubrimiento accidental. No tenía la intención de trabajar en ello”, recordó.
Sobre su logro de crear efectos cuánticos dependientes del tamaño en vidrio coloreado, Ekimov platicó que fue una sorpresa, incluso para ellos.
“Creo que valdrá la pena enfatizar que no fue, ya sabes, sorprendente en ese momento, porque fue un fenómeno de confinamiento cuántico que se discutió y describió teóricamente. Y en Rusia era, en ese momento, el manual principal para los estudiantes, era un manual de cinco volúmenes para física y confinamiento cuántico. Todavía recuerdo esa imagen donde hay un pozo cuántico y los niveles de electrones confinados en el pozo cuántico. Entonces, tratamos por nosotros mismos esa confirmación experimental de la teoría, la teoría sólida que se hizo tal vez 20 años antes de la observación experimental”, explicó el laureado.
Los científicos concordaron en que lo que harán en las próximas semanas será tratar de discutir todo esto con las personas que estén interesadas. “Sólo para promover la química y esta área de la ciencia básica que se ha vuelto importante ahora, pero no era importante hace años y así sucesivamente”, finalizó Brus.