Нобелевская премия по химии 2023

    4 октября 2023 года мир узнал, что очередную Нобелевскую премию по
химии получили американцы Мунги Бавенди и Луи Брюс, а также россиянин
Алексей Екимов, ныне также гражданин США. Награда присуждена за
,,открытие и синтез квантовых точек''.
    С премией по химии всё интереснее по сравнению с премией по физике.
Во-первых, 4 октября информация о лауреатах премии по химии была доведена
до средств массовой информации на 4 часа раньше срока. Оргкомитет
Нобелевской премии объяснил это какой-то ошибкой.
      Во-вторых, у очень многих людей возникло недоумение - почему открытие
и синтез квантовых точек отнесли к науке химии. Ведь из самого названия
видно, что квантовые точки следует отнести к квантовой физике. Однако,
можно предложить даже два объяснения, почему Оргкомитет принял такое
решение. Первое заключается в том, что в настоящее время физика и химия
настолько сблизились друг с другом, что произошла своеобразная диффузия
физики в химию, химии в физику. И действительно, молекулы и атомы
изучаются и той и другой наукой. Второе состоит в том, что исследования и
эксперименты проводились Мунги Бавенди и Луи Брюсом методами и
способами присущими химикам. Эта работа с растворами и т. д.
     Начало работ по созданию квантовых точек положил наш соотечественник
Алексей Екимов. На тот момент такого термина, квантовая точка даже еще не
существовало.
       Алексей Екимов родился 28 февраля 1945 года в Ленинграде. Высшее
образование получил в Ленинградском государственном университете на
физическом факультете. Закончил его в 1967 году. Защитил докторскую
диссертацию по физике в 1989 году. Работал сначала в Физико-техническом
институте им. А.Иоффе, затем в Государственном оптическом институте им.
Сергея Вавилова.
     Работая в ГОИ им. С. Вавилова с конца семидесятых годов, Екимов
проводил исследования по получению кристаллов размером в нанометры в
стеклянных пластинках. Следует сказать, что стеклодувы еще с древних времен
умели получать цветное стекло, добавляя в него порошок или даже доведенное
до состояния пыли то или иное химическое вещество. В первой половине
двадцатого века учеными было выдвинуто предположение, что в зависимости
от размеров частиц добавляемого одного и того же вещества, оптические
свойства стекла, в том числе цвет, могут быть различными. При этом размер
частиц должен быть очень малым — нанометры. То есть - десять в минус
девятой степени метра. Цвет в таком случае будет определяться законами
квантовой физики.
     Свои исследования Алексей Екимов начал с вещества CuCl. Затем
исследования продолжились со стеклами,содержащими нанокристаллы
полупроводников CdS; CdSe и другими. С помощью выбора температурных
режимов и времени обработки удалось достичь получения нанокристаллов
размерами примерно от 2 до 10 нанометров. Если говорить о количестве атомов
в таких кристаллах, то это от нескольких тысяч до десятков тысяч. Позднее
такие нанокристаллы получат название ,,квантовые точки''. Результаты своих
исследований по получению нанокристаллов Евдокимов публиковал, начиная с
1981 года, в русскоязычном научном журнале, и поэтому для ученых Запада они
оставались неизвестными в течение нескольких лет. Тем не менее, можно по
праву считать, что начало получения и исследований свойств квантовых точек
было положено работами советского ученого Алексея Екимова.
      Учеными на Западе, в частности в США, был выбран другой способ
получения нанокристаллов — из коллоидных растворов. Одним из пионеров в
этой области стал Луис Брюс. Он родился в США (Кливленд) в 1943 году. В
1965 году получил степень бакалавра, а затем в Колумбийском университете
получил степень доктора философии. Он физик, но если говорить о
специализации, то можно сказать, что он специалист по физической химии.
Работая в этом университете, в 1984 году опубликовал работу о получении
полупроводниковых нанокристаллов в коллоидных растворах. Такие кристаллы
в 1986 году получили название ,,квантовые точки''.
      Исследования, начатые Луисом Брюсом были продолжены другим
американским ученым - Мунги Бавенди. Он родился в Париже в 1961 году. Его
отец, математик по профессии, уроженец Туниса. Мать — француженка. В
десятилетнем возрасте вместе с родителями он переехал на постоянное
жительство в США. Отец был принят преподавателем в один из университетов
в Индиане. Мунги окончил среднюю школу, затем учился в Гарвардском
университете, где и получил степень бакалавра наук в 1982 году. Степень
доктора философии по химии получил в Чикагском университете в 1988 году.
Здесь, возможно, будет уместным напомнить о некой американской традиции.
Она заключается в том, что следующую научную степень получают
обязательно в другом университете. Это несколько неудобно для ученых, так
как требуется переезжать на новое место жительства. Но для развития науки
безусловно полезно, так как идет ротация кадров и распространение научного
опыта.
     Мунги Бавенди, изучая квантовые точки  в начале девяностых годов
двадцатого века, продолжил исследования Луиса Брюса. Дело в том, что Луису
Брюсу не удалось получить нанокристаллы одного и того же размера -
получались одновременно и мелкие и более крупные кристаллы. Были
выполнены большие работы по спектроскопическому изучению квантовых
точек. А также по применению квантовых точек в лазерах, светодиодах,
солнечных элементах, в биологических исследованиях.
    Наверное, необходимо отметить, что Нобелевская премия за открытие и
синтез квантовых точек была давно, много лет ожидаема. Ведь практически
технологии с использованием квантовые точек применяются почти уже десять
лет в производстве телевизоров, дисплеев для компьютеров. Они уже
используются в солнечных батареях. Большие перспективы ожидаются при
создании на основе квантовых точек суперкомпьютеров, в криптографии и
медицинской диагностике.                12.10.2023