A kutatók az indoklás szerint „a kvantumpontok felfedezéséért és szintéziséért” részesülnek a Nobel-díjban. A kvantumpontok olyan apró nanorészecskék, amelyek mérete meghatározza tulajdonságaikat. A nanotechnológia e legkisebb alkotóelemei ma már a televíziók és a LED-lámpák működését segítik, és többek között a sebészeknek számára is lehetővé teszik a daganatos és más szövetek azonosítását.

A kémiaórán mindenki azt tanulja, hogy az elemek tulajdonságait döntően meghatározza, hogy hány elektronjuk van. Amikor azonban az anyag nanoméretű, kvantumjelenségek lépnek fel, és ezeket az anyag mérete szabályozza. A 2023-as kémiai Nobel-díjasoknak sikerült olyan kicsi részecskéket előállítaniuk, hogy azok tulajdonságait kvantumjelenségek határozzák meg. A kvantumpontoknak nevezett részecskéknek ma már döntő jelentőségük van a nanotechnológiában.

„A kvantumpontok számos lenyűgöző és szokatlan tulajdonsággal rendelkeznek. Fontos, hogy méretüktől függően különböző színűek” – mondja Johan Åqvist, a kémiai Nobel-bizottság elnöke. A fizikusok már régóta tudták, hogy elméletben méretfüggő kvantumhatások léphetnek fel a nanorészecskékben, de sokáig lehetetlennek tűnt nanoméretekben kísérletezni. Ezért abban is kevesen hittek, hogy ezt a tudást a gyakorlatban is hasznosítani lehet.

Az első fontos lépés az volt a megoldás felé, hogy az 1980-as évek elején Alekszej Ekimovnak sikerült méretfüggő kvantumhatásokat kreálnia színes üvegben. A szín rézklorid nanorészecskékből származott, és Ekimov igazolta, hogy a részecskeméret kvantumhatások útján befolyásolja az üveg színét. Néhány évvel később Louis Brus volt az első a világon, aki a folyadékban szabadon lebegő részecskékben is megmutatta a méretfüggő kvantumhatások létezését. Végül 1993-ban Moungi Bawendi forradalmasította a kvantumpontok kémiai előállítását, amelynek eredményeképpen szinte tökéletes részecskék jöttek létre. Ez a kiváló minőség szükséges volt ahhoz, hogy ezeket a részecskéket alkalmazásokban lehessen felhasználni.

A kvantumpontokat ma már a mindennapi élet számos területén használunk, még ha nem is tudunk róla. Ilyenek vannak a QLED technológián alapuló számítógépes monitorokban és televíziós képernyőkben, de egyes LED-lámpákban is, a biokémikusok és orvosok pedig biológiai szövetek feltérképezésére használják őket. A kvantumpontok tehát óriási hasznot hoztak az emberiség számára, és ez még csak a kezdet. A kutatók úgy vélik, hogy a jövőben hozzájárulhatnak a rugalmas elektronika, az apró érzékelők, a vékonyabb napelemek és a titkosított kvantumkommunikáció fejlődéséhez is.