Chiều 4/10 (giờ Việt Nam), Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển vừa drop thông tin "đỉnh của chóp" về chủ nhân giải Nobel Hóa học 2023 Ba nhà khoa học người Mỹ đã "càn quét" giải thưởng danh giá này với công trình khám phá ra công nghệ chấm lượng tử: Mougi Bawendi, Louis Brus và Alexei Ekimov.
Nói về chấm lượng tử thì phải "respect" thật! Đây là công nghệ đã "làm nên chuyện" và cách mạng hóa cả tá ngành công nghiệp, từ điện tử tiêu dùng đến chăm sóc sức khỏe luôn nha.
Bộ ba "huyền thoại" là ai?
Theo announcement chính thức từ Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, bộ ba gồm Mougi Bawendi (Viện Công nghệ Massachusetts), Louis Brus (Đại học Columbia) và Alexei Ekimov (Tập đoàn công nghệ Nanocrystals) đã có những đóng góp "xịn sò" trong việc phát hiện và tổng hợp các chấm lượng tử. Đây là những hạt nano nhỏ "xíu xiu" đến mức kích thước của chúng chính là yếu tố quyết định tính chất - nghe "mind-blowing" chưa?
Giải thưởng Nobel năm nay trị giá 11 triệu kronor Thụy Điển, tương đương 1 triệu USD đó các bạn ơi!
Những người "gieo hạt giống" cho công nghệ nano
Những thành phần nhỏ "tí hon" nhất của công nghệ nano hiện nay đang làm "việc lớn" đấy: truyền ánh sáng cho tivi và đèn LED, thậm chí còn hỗ trợ các bác sĩ phẫu thuật khi loại bỏ khối u, và còn nhiều thứ "bá đạo" khác nữa
Các nhà nghiên cứu hóa học ai cũng biết rằng tính chất của một nguyên tố phụ thuộc vào số lượng electron. Nhưng plot twist đây rồi: khi vật chất "thu nhỏ" đến kích thước nano thì hiện tượng lượng tử sẽ xuất hiện! Ba nhà khoa học được trao giải Nobel Hóa học 2023 đã "phá đảo" nhiệm vụ này, tạo ra những hạt nhỏ đến mức tính chất của chúng được xác định bởi hiện tượng lượng tử. Các hạt này, được gọi là chấm lượng tử, giờ đây đóng vai trò "trụ cột" trong công nghệ nano.
"Chấm lượng tử có nhiều đặc tính 'đỉnh của chóp' và khác biệt hoàn toàn. Điều quan trọng là chúng có màu sắc khác nhau tùy thuộc vào kích thước", ông Johan Aqvist, Chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học chia sẻ.
Hành trình từ lý thuyết đến thực tế
Các nhà vật lý từ lâu đã biết về mặt lý thuyết rằng các hiệu ứng lượng tử phụ thuộc vào kích thước có thể xuất hiện ở các hạt nano. Nhưng vấn đề là vào thời điểm đó hầu như không thể "control" được hạt ở kích thước nano. Vì vậy, ít ai tin rằng kiến thức này sẽ thành hiện thực
Tuy nhiên, vào đầu những năm 1980, ông Alexei Ekimov đã "làm nên kỳ tích" khi tạo ra các hiệu ứng lượng tử phụ thuộc vào kích thước trong thủy tinh màu. Ông đã chứng minh rằng kích thước hạt ảnh hưởng đến màu sắc của thủy tinh thông qua các hiệu ứng lượng tử.
Vài năm sau, Louis Brus trở thành nhà khoa học đầu tiên trên thế giới chứng minh được hiệu ứng lượng tử phụ thuộc vào kích thước ở các hạt trôi nổi tự do trong chất lỏng - "legendary" thật sự!
Đến năm 1993, Moungi Bawendi đã "level up" việc sản xuất hóa chất các chấm lượng tử, tạo ra các hạt gần như hoàn hảo. Chất lượng cao này là điều kiện "bắt buộc" để chúng được ứng dụng trong thực tế.
Ứng dụng "xịn xò" của chấm lượng tử
Chấm lượng tử hiện nay đang "làm mưa làm gió" trên màn hình máy tính và tivi dựa trên công nghệ QLED. Chúng cũng tạo thêm sắc thái cho ánh sáng của một số đèn LED, và các nhà hóa sinh cũng như bác sĩ sử dụng chúng để lập bản đồ mô sinh học
Do đó, chấm lượng tử đang mang lại lợi ích "khủng" cho nhân loại. Các nhà nghiên cứu tin rằng trong tương lai, chúng có thể góp phần tạo ra các thiết bị điện tử linh hoạt, cảm biến cực nhỏ, pin mặt trời mỏng hơn và truyền thông lượng tử được mã hóa. Vì vậy, chúng ta mới chỉ ở giai đoạn đầu khám phá tiềm năng của những hạt "nhỏ mà có võ" này thôi!
Nhìn lại lịch sử giải Nobel Hóa học
Trước đó, giải Nobel Hóa học năm 2022 được trao cho 3 nhà khoa học Carolyn R. Bertozzi (Mỹ), Morten Meldal (Đan Mạch) và K. Barry Sharpless (Mỹ) với nghiên cứu phản ứng hóa học click và phản ứng hóa học sinh trực giao, được sử dụng trong phát triển dược phẩm và lập bản đồ ADN.
Xét về thành tích cá nhân, trong lịch sử giải Nobel, mới chỉ có 4 nhà khoa học từng 2 lần đoạt giải Nobel - "flex" chưa nào! Đầu tiên phải kể đến nhà khoa học nữ Marie Curie (người Pháp gốc Ba Lan) nhận giải Nobel Vật lý năm 1903 và Nobel Hóa học năm 1911. Kế đến là nhà hóa học người Mỹ Linus Pauling được trao giải Nobel Hóa học năm 1954 và giải Nobel Hòa bình năm 1962, khiến ông trở thành người duy nhất được trao tới 2 lần trong lịch sử mà không chia sẻ giải thưởng với ai khác. Tiếp nối là kỹ sư điện người Mỹ John Bardeen, được trao giải Nobel Vật lý 2 lần trong các năm 1956 và 1972. Cuối cùng là nhà hóa sinh người Anh Frederick Sanger (1918-2013) từng được trao 2 giải Nobel Hóa học trong các năm 1958 và 1980, cũng là người duy nhất đạt được "achievement" 2 lần nhận giải Nobel Hóa học.
Fun fact về giải Nobel
Nguồn: soha.vn