近日,瑞典皇家科學院宣布,將2023年諾貝爾化學獎授予蒙吉·巴文迪(Moungi G. Bawendi)、路易斯·布魯斯(Louis E. Brus)和阿列克謝·葉基莫夫(Alexei I. Ekimov),以表彰他們在“量子點的發現和合成”方面的貢獻。
路易斯·布魯斯與中國緣分不淺。納晶科技股份有限公司(以下簡稱“納晶科技”)10月6日在官方微信介紹,“布魯斯教授是美國哥倫比亞大學化學系教授、納晶科技創始科學顧問,同時也是MIT(麻省理工學院)巴文迪教授的博士后導師。”
納晶科技的創始人、董事長彭笑剛認為,本屆諾貝爾化學獎頒給的不是“量子點”,是“量子點的發現與合成”。從這個角度看,本屆諾貝爾化學獎實際上是“材料化學獎”。
彭笑剛是國際納米材料科學家、浙江大學化學系教授,與布魯斯有深入交往。他認為,布魯斯獲獎是實至名歸。
對此,納晶科技在官微介紹,“多年來,布魯斯教授一直為量子點產業化出謀劃策。本世紀初,布魯斯教授的興趣轉向納米管,但量子點依然在他的內心最深處閃耀,量子點領域的發展和后輩的成長依然是他的心心念念。2021年,他和量子點領域另一位奠基元老、前蘇聯理論物理學家埃弗羅斯(Efros)一起在ACS Nano上發表長篇綜述,把量子點40年的前世今生——從基礎研究發現到產業化應用講了個透。”
公開報道顯示,按照時間順序,埃基莫夫最早在玻璃中發現量子點。幾乎同時,布魯斯也在溶液中發現了量子點。在布魯斯發現的一條路線基礎上,巴文迪完善了“金屬有機-配位溶劑-高溫”量子點合成路線,第一次展示了大家期待的量子點尺寸相關的帶邊熒光發射性質,具有里程碑式意義。但是,由于使用了易燃易爆的二甲基鎘和高成本的三正辛基氧膦,該方法受限明顯,因此并不適合大規模產業化的推廣。
而后彭笑剛發明了綠色有機溶劑合成路線,第一次在低溫且安全可控的條件下合成尺寸均一、高質量的量子點,是目前學術界和工業界的標準技術,其相關專利奠定了量子點應用的基礎,在國際上被上千個研究機構采用,并成為量子點工業化生產的標準方法。
公開資料顯示,量子點又稱半導體納米晶,每個納米單晶由數百至百萬個原子組成,尺寸一般在幾個納米到幾十個納米。量子點具有高效穩定發光、窄發射和發光色彩可調等特性,應用前景十分廣泛,尤其在顯示領域,被認為是極具潛力的新一代發光和光電材料。
據介紹,過去10年,量子點被用于液晶顯示的背光源中、顯示終端快速地進入千家萬戶。紅、綠、藍三基色量子點具有優異的色純度和色準度,被認為是目前能夠找到的色彩顯示最為優秀的顯示材料。部分廠家已經在此基礎上推出QLED電視。
納晶科技就是量子點產業鏈中的代表公司之一。據悉,自成立以來,納晶科技在新型量子點材料的設計、合成及表面修飾、技術應用等方面取得了眾多成果。截至目前,納晶科技已累計投入科研經費超3億元,申請國內外專利400余件,擁有量子點材料合成領域核心專利,擁有量子點材料、量子點母粒生產基地。
“現在量子點顯示的終端產品,在全世界大概達到了數百億元規模。”彭笑剛指出,“納晶科技借助其獨特的專利與技術優勢,在浙江衢州建立了世界上最大的量子點生產基地,使得國內龐大的液晶顯示產業在此輪產業升級中處于世界前列。”
新華社近日表示,“在更專業的層面,量子點穩定的發光特性使其成為很好的熒光標記材料,在生物監測和醫學成像方面有良好應用前景,醫生有望借助量子點來高效發現患者體內的腫瘤組織。化學領域的研究人員可以利用量子點的催化特性來驅動化學反應。隨著相關技術進一步成熟,量子點有望在更廣闊領域發揮作用,比如在柔性電子產品、微型傳感器、更薄的太陽能電池和加密量子通信等領域。”
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