To najmniejsze możliwe elementy nanotechnologii – pomagają usuwać tkankę nowotworową czy rozprzestrzeniają światło lamp LED i telewizorów. Za odkrycie i rozwój kropek kwantowych, Nagrodę Nobla 2023 w dziedzinie chemii przyznano w środę, 5 października 2023 r. trzem Amerykanom.
Na ZUT w Szczecinie, zespół badawczy prof. Ewy Mijowskiej właśnie zgłosił do opatentowania nową, ultraszybką metodę wytwarzania kropek kwantowych na materiałach dwuwymiarowych np. grafenie.
Wynalazek będzie miał zastosowanie np. w bateriach litowo-jonowych. Metoda, jak przystało na ZUT, czyli Uczelnię dla Zielonego Przemysłu, nie wykorzystuje rozpuszczalników i jest energooszczędna.
O szczegółach przeczytacie Państwo w poniższym komunikacie prof. Ewy Mijowskiej i dr Karoliny Wenelskiej.
Nagroda Nobla z chemii w obszarze nanotechnologii - 2023
Kropki kwantowe to fascynujące nanomateriały, które odmieniły nasze rozumienie materii na poziomie atomowym i subatomowym. To także obszar, który przyczynił się do przyznania Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 2023 roku. W tym roku trzej naukowcy: Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus oraz Alexei I. Ekimov zostali wyróżnieni przez Komitet Noblowski, za odkrycie i badania nad tymi strukturami. Nagroda przyznana za badania nad nimi jest dowodem na to, jak ważne są te małe cząstki dla naszego współczesnego świata. Dzięki nim, nasza wiedza o fizyce i nasza technologiczna przyszłość stają się jeszcze bardziej ekscytujące i obiecujące.
Kropki kwantowe to nanocząstki o rozmiarach rzędu kilku nanometrów, na przykład z kadmu lub selenu. Kropki te zachowują się zupełnie inaczej niż ich makroskopijne odpowiedniki. Wynika to z efektów mechaniki kwantowej, które dominują na poziomie subatomowym. Kropki kwantowe charakteryzują się zdolnością do zmiany swojego rozmiaru, w zależności od ilości atomów w ich strukturze. Ta zdolność pozwala na precyzyjną kontrolę nad właściwościami światła emitowanego przez kropki. Dla fizyków, jest to niezwykle cenna cecha. Kropki kwantowe stały się kluczowym narzędziem w spektroskopii, umożliwiając badanie oddziaływania światła z materią na bardzo małą skalę. Ponadto, są wykorzystywane w nanotechnologii do produkcji nanomateriałów, oświetlenia LED o wysokiej efektywności, czy też w diagnostyce medycznej.
Jakżeby inaczej, badania nad kropkami kwantowymi, ich wytwarzaniem i badaniem możliwości aplikacyjnych mają miejsce również w Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie. Zespół badawczy pod kierunkiem prof. dr hab. Ewy Mijowskiej Katedry Fizykochemii Nanomateriałów właśnie teraz, zaledwie kilka dni temu, zgłosił do opatentowania nowy wynalazek - ultraszybką metodę wytwarzania kropek kwantowych na materiałach dwuwymiarowych np. grafenie. Do jakich zastosowań? Oczywiście, że jak ZUT, to tylko dla Zielonego Przemysłu. Tym razem, otrzymane materiały wykazują fantastyczne cechy materiału elektrodowego wykorzystywanego w bateriach litowo-jonowych. Poniższe zdjęcie z transmisyjnego mikroskopu elektronowego prezentujące obecność kropek kwantowych na materiale dwuwymiarowym zostało wykonane za pomocą najnowszej i najdroższej aparatury zakupionej w ramach Centrum Zaawansowanych Materiałów i Inżynierii Procesów Wytwarzania. Trzymamy kciuki za dalsze badania Zespołu i ich efekty.
Fot. prof. Ewy Mijowskiej - Aurelia Kołodziej/ZUT
Fotografię obrazu kropek pod mikroskopem wykonała prof. Ewa Mijowska
