瑞典皇家科學(xué)院10月4日宣布，將2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)麻省理工學(xué)院教授蒙吉·巴文迪、美國(guó)哥倫比亞大學(xué)教授路易斯·布魯斯和美國(guó)納米晶體科技公司科學(xué)家阿列克謝·葉基莫夫，以表彰他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面所作出的貢獻(xiàn)。他們的研究成果為納米技術(shù)“播下了重要的種子”。

一般而言，元素的性質(zhì)取決于它有多少電子。然而，當(dāng)半導(dǎo)體收縮到納米尺寸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)奇特的現(xiàn)象：尺寸越小，能帶寬度變大，出現(xiàn)“藍(lán)移”，即發(fā)光越來(lái)越藍(lán)；尺寸越大，能帶寬度變小，出現(xiàn)“紅移”，即發(fā)光越來(lái)越紅。這種奇特現(xiàn)象也被稱為“量子尺寸效應(yīng)”。

量子點(diǎn)是一種半導(dǎo)體納米顆粒，其尺寸非常小，從幾納米到十幾納米，硒化鎘、磷化銦等是常見(jiàn)的量子點(diǎn)材料。由于量子尺寸效應(yīng)，不同尺寸的硒化鎘納米顆粒，光的顏色會(huì)不一樣。

量子點(diǎn)最突出的應(yīng)用就是新一代顯示屏——QLED，Q是量子點(diǎn)首字母縮寫(xiě)。“由于不同尺寸大小組成的量子點(diǎn)受激發(fā)后會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色，能覆蓋可見(jiàn)光區(qū)域，因此可作為新一代顯示發(fā)光材料?！鄙虾＠砉ご髮W(xué)材料與化學(xué)學(xué)院鉍科學(xué)研究中心副教授李鈺皓解釋，如此呈現(xiàn)出來(lái)的色彩更純、更豐富，因此視覺(jué)感受更接近人眼看到的，屏幕畫(huà)質(zhì)變得“更好看、更養(yǎng)眼”。

除了量子點(diǎn)電視，它還有什么應(yīng)用前景？

太陽(yáng)能電池中使用量子點(diǎn)材料，可以提高光電轉(zhuǎn)換效率。上海理工大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院特聘教授廉孜超介紹，現(xiàn)在的太陽(yáng)能電池大多使用的是單晶硅材料，量子點(diǎn)比硅吸收太陽(yáng)光的范圍更廣，而且對(duì)光的吸收能力強(qiáng)，再加上在溶液中合成和后續(xù)處理量子點(diǎn)比較簡(jiǎn)易方便，因此量子點(diǎn)在太陽(yáng)能電池中將有很大的應(yīng)用潛力。

李鈺皓教授介紹，由于量子點(diǎn)的發(fā)光譜峰更窄，不易發(fā)生串色現(xiàn)象，能同時(shí)對(duì)細(xì)胞內(nèi)多種特定物質(zhì)進(jìn)行持續(xù)追蹤，可應(yīng)用在腫瘤標(biāo)志物的分析檢測(cè)、熒光手術(shù)導(dǎo)航中。目前這一技術(shù)在我國(guó)已進(jìn)行小范圍的臨床使用。

量子點(diǎn)在催化領(lǐng)域也能施展拳腳。比如通過(guò)光催化來(lái)分解水，產(chǎn)生氫氣；通過(guò)光催化，把二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳、甲烷，量子點(diǎn)在再利用二氧化碳方面有很多優(yōu)勢(shì)。

量子點(diǎn)在量子計(jì)算機(jī)方面也能應(yīng)用，如用電場(chǎng)約束法來(lái)合成量子點(diǎn)，可調(diào)控其量子特性用于制造量子計(jì)算機(jī)。

（據(jù)新華社訊）