Zwei amerikanische Wissenschaftler und ein Russe wurden mit dem Nobelpreis für Chemie 2023 für die Entdeckung und Synthese von Quantenpunkten ausgezeichnet, die zu einer Revolution in der Nanotechnologie beitrugen.
Der Preis geht zu gleichen Teilen an Moungi Bawendi, Louis Brus und Alexey Ekimov für Entdeckungen über die einzigartigen Eigenschaften von Nanomaterialien und deren Herstellung, die den Weg für weitreichende Anwendungen in der Unterhaltungselektronik, Biochemie und Medizin ebneten.
Bawendi ist ein amerikanischer Chemiker französischer und tunesischer Abstammung und arbeitet am MIT, Brus an der Columbia University und Ekimov ist Chefwissenschaftler bei Nanocrystals Technology, einem in New York ansässigen Unternehmen.
Die offizielle Ankündigung erfolgte, nachdem die drei Namen am Mittwochmorgen in einer E-Mail an eine schwedische Zeitung durchgesickert waren, was für die Akademie ein peinlicher Vorfall war. Johan Åqvist, der Vorsitzende des Nobelkomitees für Chemie der Akademie, sagte, dass die Akademie zum Zeitpunkt der versehentlichen E-Mail noch keine Entscheidung über die Preisträger getroffen habe und schloss auf Nachfrage die unangenehme Möglichkeit nicht aus, dass andere Wissenschaftler war damals in Erwägung gezogen worden.
„Es wurde eine Pressemitteilung aus noch unbekannten Gründen verschickt“, sagte er. „Wir bedauern zutiefst, dass dies passiert ist. Wichtig ist, dass es keinerlei Auswirkungen auf die Empfänger hatte.“
Åqvist sagte, eine Entscheidung über die Gewinner sei erst bei der morgendlichen Sitzung der Akademie getroffen worden, was „nicht nur eine Formalität“ sei. „Eine Entscheidung wird erst getroffen, wenn sich die gesamte Akademie getroffen hat“, sagte er. Das genaue Entscheidungsverfahren ist vertraulich und wird nach Nobel-Praxis erst in 50 Jahren öffentlich bekannt gegeben.
Die Preisträger selbst waren sich des Dramas jedoch nicht bewusst und Bawendi sagte, er sei von der Akademie geweckt worden. „Ich war sehr überrascht, schockiert, schläfrig und fühlte mich sehr geehrt“, sagte er. „Es ist ein Bereich mit vielen Leuten, die von Anfang an dazu beigetragen haben“, fügte er hinzu. „Deshalb hätte ich nicht gedacht, dass ich es sein würde, der diesen Preis bekommt. Wir arbeiten alle zusammen.“
Ekimov wurde während einer Reise nach Mexiko telefonisch erreicht, Brus war zum Zeitpunkt der offiziellen Ankündigung jedoch noch nicht erreichbar.
Quantenpunkte sind Nanopartikel, die so klein sind, dass ihre Größe ihre Eigenschaften bestimmt. Sie werden häufig in Fernsehbildschirmen, LED-Lampen und als Anleitung für Chirurgen bei der Entfernung von Tumorgewebe eingesetzt.
In der Chemie werden die Eigenschaften eines Materials normalerweise durch seine chemische Zusammensetzung bestimmt. Wenn Material jedoch in Nanodimensionen vorliegt – wie es bei Quantenpunkten der Fall ist –, beeinflusst seine Größe seine Farbe und andere Eigenschaften.
Dies war theoretisch bekannt, aber Jekimow gelang bei der Untersuchung von farbigem Glas ein entscheidender experimenteller Beweis. Er beobachtete, dass sich die Farbe von Glas, das mit Kupferchlorid getönt wurde, je nach Dauer und Hitze des Erhitzens veränderte. Röntgenaufnahmen ergaben, dass dies darauf zurückzuführen war, dass der Herstellungsprozess die Größe der winzigen Kristalle aus gekapptem Chlorid beeinflusste, die sich im Inneren des Glases gebildet hatten. Er veröffentlichte die Entdeckung 1981 in einer sowjetischen Fachzeitschrift, aber seine Forschung war den Wissenschaftlern auf der anderen Seite des Eisernen Vorhangs nicht allgemein bekannt.
Einige Jahre später arbeitete Louis Brus bei Bell Laboratories in den USA und beschäftigte sich mit der Nutzung von Sonnenenergie, um chemische Reaktionen winziger, in Lösung schwebender Cadmiumsulfidpartikel anzutreiben. Er bemerkte, dass sich die optischen Eigenschaften der Partikel veränderten, nachdem er sie eine Weile auf dem Labortisch belassen hatte, und vermutete, dass dies daran lag, dass die Partikel gewachsen waren. Er erkannte auch, dass dies auf einen größenabhängigen Quanteneffekt zurückzuführen war.
1993 revolutionierte Moungi Bawendi die Methoden zur chemischen Herstellung von Quantenpunkten und führte zu nahezu perfekten Teilchen, deren Größe kontrolliert werden konnte. Diese hochwertige Produktionsmethode ebnete den Weg für ihre breitere kommerzielle und medizinische Anwendung.
In einer Pressekonferenz wurde das Komitee nach der Entscheidung gefragt, einen russischen Wissenschaftler angesichts der russischen Invasion in der Ukraine zu belohnen. „Bei der Auswahl des Preises folgen wir einfach dem Verfahren, die wichtigsten Entdeckungen zu identifizieren und die wichtigsten Mitwirkenden an diesen Entdeckungen zu ermitteln. Die Nationalität spielt hier keine Rolle. Das entspricht dem Willen von Alfred Nobel.“
Prof. Gill Reid, der Präsident der Royal Society of Chemistry , sagte: „Die Anerkennung dieser Arbeit über Quantenpunkte ist wirklich aufregend und zeigt, wie Chemie zur Lösung einer Reihe von Herausforderungen eingesetzt werden kann.“ Diese bemerkenswerten Nanopartikel haben ein enormes Potenzial für die Entwicklung kleinerer, schnellerer und intelligenterer Geräte, wodurch die Effizienz von Solarmodulen und die Brillanz Ihres Fernsehbildschirms gesteigert werden.“
„Großartige Wissenschaft profitiert von unterschiedlichen Standpunkten als Teil eines kollektiven Unterfangens, und der diesjährige Preis ist ein großartiges Beispiel dafür – Menschen, die in verschiedenen Labors und in verschiedenen Ländern arbeiten und ein Problem aus unterschiedlichen Blickwinkeln angehen“, fügte sie hinzu.
„Wir arbeiten in der Chemie nicht isoliert – Teamarbeit ist sowohl ein grundlegend wichtiger Aspekt der eigentlichen Wissenschaftsarbeit als auch einer, der am meisten Spaß macht!“
Quelle : The Guardian
