Quantenpunkt Punkt Punkt – Natur Nanotechnologie

Am 4. Oktober lief es ungefähr so. In einem eher unscheinbaren Besprechungsraum saßen wir mit anderen Chemieredakteuren zusammen, um die Ankündigung der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften zu verfolgen. bereitgestellte Cookies. Die Hauptkandidaten für den Preis, über die in den Tagen vor der Veranstaltung in Chemiemagazinen und in den sozialen Medien viel spekuliert worden war, prägten die Sitzordnung: Organische Chemiker in einer Ecke; Elektrokatalyse-Enthusiasten auf der anderen Seite; Die armen physikalischen Chemiker haben in der Mitte etwas verloren. Als 11 Uhr morgens näher rückte, wurden Smartphones mit einer Frequenz aufgefrischt, die mit der eines NMR vergleichbar war, und wurden gefährlich heiß. Es gab bereits starke Gerüchte, dass es bei dem Preis um Quantenpunkte gehen würde, aber das war alles vergessen, als das Komitee, das im Pressekonferenzraum saß, auf dem Bildschirm erschien. Schweigen. Die Technikbegeisterten stellen ihre Übersetzungs-Apps vom Schwedischen ins Englische ein, um der Tradition entgegenzuwirken, die Ankündigung zunächst in einer Sprache zu machen, die von einer Spur von Wissenschaftlern gesprochen wird (vor allem aber von unserem Alfred, demjenigen mit dem Geld).

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Dann änderte sich alles. „Beim diesjährigen Preis geht es um eine grundlegende Entdeckung der Nanotechnologie“ (https://youtu.be/6ilqb5qlI8s). Eine süße Musik begann in unseren „Nano“-Editor-Gehirnen zu spielen, unsere Gesichter lächelten, als würde ein Experiment funktionieren, und dann stimmte sogar das Komitee auf dem Bildschirm ein und zeigte farbenfrohe Lösungen: so schön, so fluoreszierend, wie ein synästhetisches Erlebnis; Es war fast zu viel, um es zu ertragen … und wir dachten, das wären nur Kekse!

Nur wenige Minuten später, zurück von diesem intensiven Erlebnis, wurde uns bewusst, wie groß das Ausmaß dessen war, was gerade passiert war. Ein Chemie-Nobelpreis für grundlegende Nanotechnologie ist nichts Gewöhnliches. Es gab weitere Nobelpreise für Nanotechnologie (den C₆₀, Graphen, molekulare Maschinen zum Beispiel), aber das fühlte sich irgendwie spezieller an. Und das ist es tatsächlich, denn damit wurde die Beobachtung eines Phänomens ausgezeichnet, bei dem Materie je nach Größe unterschiedliche Eigenschaften zeigt – ein grundlegendes Konzept für den gesamten Bereich der Nanowissenschaften und Nanotechnologie, nicht nur für Quantenpunkte. Die Anziehungskraft der Nanotechnologie beruht teilweise auf der Tatsache, dass sie relativ einfache chemische Werkzeuge (Größe, Form, Oberflächenchemie) bietet, um die Struktur-Eigenschafts-Beziehung eines Materials auf präzise Weise zu steuern, etwas, das man in der Masse nicht hat in Molekülen.

Wir verweisen Sie auf die Veröffentlichung des Nobelkomitees für Chemie¹ und zu einem aktuellen Übersichtsartikel² für eine detaillierte Geschichte der Entdeckung von Quantenpunkten und die Rolle der Preisträger: Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus und Aleksey Yekimov. Wir freuen uns, den Lesern in dieser Ausgabe eine F&A mit Prof. Brus, verliehen nur wenige Tage nach der Preisverleihung.

Er erinnert sich an die frühen Tage seiner Begegnung mit kolloidalen Quantenpunkten in der Zeit von 1982 bis 1986 während seiner Zeit bei Bell Labs, wo die Beobachtung einer zeitlichen Verschiebung des optischen Absorptionspeaks kleiner Cadmiumsulfidkristalle sein wissenschaftliches Interesse entscheidend weckte. Darüber hinaus gibt Prof. Brus, inzwischen emeritiert an der Columbia University, jungen Wissenschaftlern einen wichtigen Ratschlag, der hier noch einmal hervorgehoben werden sollte, weil er den wissenschaftlichen Ansatz auf den Punkt bringt, der der Nanotechnologie zu dem Erfolg verholfen hat, der sie ist. Er denkt über die Tatsache nach, dass wir alle durch unseren wissenschaftlichen Hintergrund eingeschränkt sind und dass dies manchmal eine Grenze in der Karriere eines Wissenschaftlers sein kann, weil es ihn daran hindert, ein Problem aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten. Um aus den hyperspezialisierten Welten herauszukommen, in die sich Wissenschaftler oft hineingezogen fühlen, sind Energie, Selbstbefragung und eine gehörige Portion Mut erforderlich. Der praktische Rat von Prof. Brus besteht darin, sich die Zeit zu nehmen, Arbeiten außerhalb des unmittelbaren Fachgebiets zu lesen; Fragen Sie Kollegen, warum sie an einem bestimmten Problem arbeiten: Was finden sie daran so spannend? Was treibt sie an?; und immer nach einem besseren Problem suchen, das es zu lösen gilt.

Als Liebhaber von Nanowissenschaften und Nanotechnologie wissen wir, dass ein interdisziplinärer Ansatz für die wissenschaftliche Forschung die Überwindung der anfänglichen Hürde erfordert, unter anderem der Definition von Terminologie, Untersuchungsinstrumenten und Erwartungen. Aber wir wissen auch, dass die Überbrückung dieser interdisziplinären Kluft einen Mehrwert bringt, Entdeckungen beschleunigt und eine bereichernde Erfahrung ist.

Aus diesem Grund interpretieren wir die Entscheidung der Schwedischen Akademie nicht nur als Preis „für die Entdeckung und Synthese von Quantenpunkten“, sondern auch als Preis für den gesamten Bereich der Nanowissenschaften und Nanotechnologie. Vielleicht erlebten wir deshalb bei der Ankündigung diesen Moment der Taubheit und Hochstimmung.