QLED TV’niz var mı? Bu, 2023 Nobel Kimya Ödülü ile olan ilişkisidir.

QLED TV’niz var mı? Peki, evinizde zaten 2023 Nobel Kimya Ödülü’nü alan kişilerle doğrudan ilgili olan en az bir ürün var.

QLED’deki Q, kuantum terimini, yani kuantum noktalarını ifade eder. Bu terim, keşfi ve sentezi bu yılın ödül sahipleri tarafından tanınan parçacıkları, yani kuantum noktalarını tanımlar: Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Moungi G. Bawendi, Columbia Üniversitesi’nden Louis E. Brus ve Nanokristallerden Alexei I. Ekimov. Teknoloji A.Ş.

Kuantum noktası genellikle birkaç bin atomdan oluşan bir kristaldir. Büyüklük açısından futbol topuyla ilişkisi Dünya’nın büyüklüğüyle aynı.

Farklı renklerle ilişkilendirilen nanometrik kristaller

Sovyetler Birliği’nde çalışan Ekimov ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Brus, bağımsız olarak 1983’te parçacıkların optik özelliklerinin, nanometre düzeyinde olduğunda boyutlarına bağlı olduğunu keşfettiler.

Birkaç bin atomdan oluşan, boyutları 2 ile 30 nanometre arasında, yani milimetrenin milyonda biri kadar olan, her biri belirli bir boyutla ilişkilendirilen geniş bir renk paletini kapsayan kristallerle uğraşıyoruz.

On yıl sonra Bawendi, boyutunu ve dolayısıyla yaydıkları ışığın rengini kontrol ederek bunların nasıl sentezleneceğini çözdü.

Bu yılki Nobel Kimya Ödülü, nanobilim ve nanoteknolojinin değerini, bunların dünya çapında birçok laboratuvardaki varlığını ve günlük yaşamda giderek daha fazla uygulamadaki yerini tanıdı.

Ne için kullanılıyorlar?

Ekranlarda olağanüstü görüntü kalitesi sağlayan çeşitli renklerin kontrolünün ötesinde, kuantum noktalarının halihazırda çok sayıda uygulaması vardır.

Günümüzde, ışık yayan diyotlardan (LED) gelen soğuk ışığın yoğunluğunu modüle etmek veya ışık tepkisi tümör dokularını anlamamıza ve bulmamıza olanak tanıyan biyomolekülleri etiketlemek için kullanılıyorlar. Kuantum noktaları aynı zamanda kimyasal reaksiyonların katalize edilmesinde de bir ilerlemedir.

Toksisite riski

Başlangıçta kuantum noktaları kimyasal olarak kadmiyum sülfit ve selenitten oluşmaktaydı ve bunların elektronik cihazlardaki uygulama olasılıkları bu ağır metallerle ilişkili toksisiteden etkilenmemekteydi.

Bununla birlikte, diğer uygulamalar, özellikle de canlı organizmalarda teşhis veya tedavi amaçlı kullanımıyla ilgili olanlar dikkate alındığında, toksisitesi, kullanımını açıkça sınırladı. Ama bir çözüm bulundu.

Parçacık boyutuna göre belirlenen kuantum sınırlamasının etkisi bu tuzlara özel değildir. Böylece sözde grafen kuantum noktaları (grafen kuantum noktaları). Neredeyse tamamen karbondan oluşan bu parçacıklar, küçük grafen parçaları olarak görselleştirilebilir. Ve kadmiyum tuzlarından kaynaklanan toksisite olmaksızın nanometrik boyutla ilişkili optik özellikleri korurlar. Bu gelişmeyle birlikte insan sağlığıyla ilgili çok büyük bir uygulama penceresi açılıyor.

Nanoteknoloji ilerlemeye devam ediyor ve 1965 Nobel Fizik Ödülü sahibi Richard Feynman’ın öngörüsü her geçen gün daha da gerçeğe dönüşüyor. Feynman, 1956’da Amerikan Fizik Topluluğu çerçevesinde nanoteknolojinin ve kuantum hesaplamanın gelişimini öngörmüştü ve şunları söylemişti:

“Altta yeterince yer var.”