Edinstveni incident: imena nagrajencev v javnost pricurljala predčasno
Letošnji dobitniki Nobelove nagrade za kemijo so Moungi Bawendi, ameriški kemik francoskega in tunizijskega rodu z Inštituta za tehnologijo Massachusetts (MIT), Louis Brus, profesor z univerze Columbia, in ruski fizik Aleksej Ekimov, trenutno zaposlen v ameriškem podjetju Nanocrystals Technology Inc. Nagrado so prejeli »za odkritje in sintezo kvantnih pik«.
»Kvantne pike imajo številne fascinantne in nenavadne lastnosti. Pomembno je, da imajo različne barve glede na svojo velikost,« pravi Johan Aqvist, predsednik Nobelovega odbora za kemijo.
Kvantne pike zdaj osvetljujejo računalniške monitorje in televizijske zaslone, ki temeljijo na tehnologiji QLED. Dodajo tudi nianso svetlobi nekaterih LED-sijalk, biokemiki in zdravniki pa jih uporabljajo za preslikavo biološkega tkiva. Raziskovalci verjamejo, da bi lahko v prihodnosti prispevali k prilagodljivi elektroniki, drobnim senzorjem, tanjšim sončnim celicam in šifrirani kvantni komunikaciji – zato smo pravkar začeli raziskovati potencial teh drobnih delcev, so sporočili.
Velikosti kvantnih pik so nekaj deset nanometrov z nekaj sto atomi. So umetno ustvarjena zbirka polprevodniških nanodelcev, ki svetijo modro, rdeče ali zeleno, ko so izpostavljeni svetlobi. Njihova natančna velikost določa barvo svetlobe, ki jo oddajajo ob dovajanju energije. Najmanjše kvantne pike oddajajo valove z višjo energijo in proizvajajo modro svetlobo, največje pike pa oddajajo valove z nižjo energijo in ustvarjajo rdečo svetlobo, srednje velikosti pa ustvarjajo barve vmes. »Dolgo časa si nihče ni mislil, da lahko naredite tako majhne delce,« toda letošnjim zmagovalcem je uspelo prav to, so ob razglasitvi nagrade povedali pri Kraljevi akademiji.
Ruski fizik Aleksej Ekimov, rojen leta 1945, velja za prvega odkritelja kvantnih pik v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ameriški kemik Louis Brus, rojen leta 1943, je nekaj let kasneje kot prvi dokazal od velikosti odvisne kvantne učinke v delcih, ki prosto lebdijo v tekočini. V Parizu rojeni Bawendi, letnik 1961, pa je izumil metodo za izdelavo po meri izdelanih kvantnih pik, kar je omogočilo bolj komercialno in znanstveno uporabo.
Bawendija so zaradi časovne razlike zbudili s klicem s Švedske akademije, da so mu povedali veselo novico. Počaščen sem, je dejal. »Zelo me je presenetilo, vendar sem zelo počaščen.« Na novinarsko vprašanje, ali so ga klici morda zbudili že prej, saj so imena tokrat predčasno zakrožila, pa je odvrnil, da ne. »To je področje, na katerem je delalo ogromno raziskovalcev. Ne, nisem si mislil, da bom za svoje delo kdaj dobil Nobelovo nagrado,« je poudaril.
Louis Brus je bil Bawendijev mentor na podoktorskih raziskavah. »Brus je velikan področja. Izjemen mentor, povsem predan znanosti. Toliko sem se naučil od njega,« je dejal Bawendi v pogovoru na portal Nobelovih nagrad.
Atomi po naročilu
»Izraz kvantne pike se uporablja za sisteme, ki so omejeni na majhne velikosti. Jih je pa več vrst. Nobelova nagrada je podeljena za kvantne pike, ki so dejansko majhni kristalčki, obstaja pa tudi druga vrsta kvantnih pik, pri katerih se v polprevodniških heterostrukturah podobno ustvarijo majhni bazeni elektronov, ki imajo lastnosti, odvisne od velikosti, na katero so elektroni omejeni,« je pojasnil dr. Jernej Mravlje z odseka za teoretično fiziko na Institutu Jožef Stefan.
»Osnovna lastnost kvantnih pik, za katere so raziskovalci prejeli nagrado, so posebne optične lastnosti. Kvantno piko imenujemo tudi umeten atom, saj so enako kot v atomih elektroni ujeti v majhen prostor. Posledično elektroni nimajo več poljubne energije, ampak imajo diskretna energijska stanja. Ko s svetlobo posvetimo na atome, pride do absorpcije svetlobe, ko se njena frekvenca ujame z energijo prehodov med elektronskimi stanji. Pri atomih so te lastnosti podane vnaprej s kemijo tega atoma, v kvantnih pikah pa jih lahko kontroliramo enostavno s spreminjanjem dimenzije kvantnih pik. S tem kontroliramo frekvenco svetlobe, pri kateri se zgodita absorpcija in spontana emisija. Zato bi jim lahko rekli tudi atomi po naročilu,« je razložil.
Dodal je, da se kvantne pike »najpogosteje uporabljajo v povezavi z optičnimi aplikacijami, npr. v fotovoltaiki in biologiji, kjer lahko delujejo kot nekakšni barvni markerji«.
Kot teoretični fizik se je Jernej Mravlje med doktoratom ukvarjal z izračuni električne prevodnosti polprevodniških kvantnih pik v heterostrukturah. »Torej to so tiste druge kvantne pike, in ne te, za katere so podelili Nobelovo nagrado. Imajo pa sorodne lastnosti s stališča teorije.«
Predavanje, ki ga je profesor Brus avgusta imel ob svoji 80-letnici:
Posnetek novinarske konference:
Incident
Švedski mediji so že nekaj ur pred uradno razglasitvijo objavili imena letošnjih nagrajencev. Kraljeva švedska akademija znanosti je namreč po nesreči nekaterim medijem poslala sporočilo za javnost, v katerem so bila zapisana imena. Da bi imena nagrajencev priromala v javnost, še preden je uradna razglasitev, se zgodi zelo zelo redko. Nobelovi odbori ne objavljajo, kdo so bili nominiranci za nagrade.
Hans Ellegren, generalni sekretar Kraljeve švedske akademije znanosti, je pojasnil, da ne vedo, kako se je to zgodilo, javnosti se je v imenu Nobelovega odbora opravičil. »Poslali smo sporočilo za javnost. Zelo aktivno smo ugotavljali, kaj se je zgodilo, a za zdaj še ne vemo. Pomembno je, da to ni nikakor vplivalo na samo odločitev, kdo prejme nagrado. Odločitve ne sprejmemo, preden se ne sestane akademija.«
Sporočilo se je v javnosti pravzaprav pojavilo dve uri prej, preden so se člani odbora sploh dobili in sprejeli odločitev. Ellegren je pojasnil, da sestanek ni zgolj le formalnost in da se šele takrat določijo dobitniki. Nobelovi odbori ne objavljajo, kdo so bili nominiranci za nagrade, nominiranci posameznega leta ostanejo skrivnost 50 let, tako da Ellgren ni želel govoriti o samem postopku izbora.
Ruski znanstvenik in politika
Nobelov odbor je moral odgovarjati tudi na vprašanje, ali naj ruskega znanstvenika Alekseja Ekimova povabijo na samo podelitev, ki bo decembra, zaradi ruske agresije na Ukrajino. Ellegren je pojasnil, da švedska akademija ne pošilja vabil na prireditev, ampak da je to delo Nobelove fundacije in da se o tem, ali naj bo povabljen ali ne, ne bodo izrekali.
»Kar se tiče izbora, mi identificiramo najpomembnejša odkritja, nato pa ugotovimo še, kdo so bili najbolj zaslužni za ta odkritja. Pri tem se ne oziramo na nacionalnost znanstvenikov ali na spol oziroma raso. Nacionalnost tu ni pomembna. In to je tudi v skladu z zadnjo željo Alfreda Nobela, ki je določil, naj nagrado prejmejo najbolj zaslužni.«
Lani nagrada za klik kemijo
Lani so Nobelovo nagrado za kemijo prejeli Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal in Barry Sharpless, ki je tako dobil še drugo Nobelovo nagrado, in sicer »za razvoj klik kemije in bioortogonalne kemije«. Klik kemija je vrsta selektivnih kemijskih reakcij, ki so se, zaradi svoje učinkovitosti, izkazale kot izredno pomembne za pripravo različnih biokonjugatov, razvoja naprednih polimernih materialov in za funkcionalizacijo anorganskih materialov. Bioortogonalna kemija pa je kompatibilna z življenjem. Gre za zelo uporabno metodo pri označevanju bioloških molekul za spremljanje procesov v živih celicah, pa tudi za študije tarč, uporabnih za razvoj zdravilnih učinkovin.
Več o tem:
Letošnji teden Nobelovih nagrad se je v ponedeljek začel z razglasitvijo dobitnikov nagrade za medicino in fiziologijo. Prejela sta jo Katalin Kariko in Drew Weissman za raziskave tehnologije mRNK, ki je ključno pripomogla pri boju proti covidu.
Nobelovo nagrado za fiziko pa so letos dobili Pierre Agostini, Ferenc Krausz in Anne L’Huillier »za eksperimentalne metode, ki ustvarjajo atosekundne impulze svetlobe za preučevanje dinamike elektronov v snovi«.
Jutri sledi še razglasitev Nobelove nagrade za literaturo, v petek pa za mir, v ponedeljek sklenejo podeljevanje nagrad še z nagrado za ekonomijo, ki jo je leta 1968 predlagala in uvedla švedska centralna banka. Letos so nagrade vredne 11 milijonov švedskih kron ali okoli 952.000 evrov.
