Quantum dot dot dot – looduse nanotehnoloogia

4. oktoobril läks enam-vähem nii. Üsna tagasihoidlikus koosolekuruumis istusime koos teiste keemiatoimetajatega, et jälgida Rootsi Kuningliku Teaduste Akadeemia teadaannet; pakutavad küpsised. Auhinna peamised kandidaadid, kes olid üritusele eelnenud päevadel keemiaajakirjades ja sotsiaalmeedias palju spekuleeritud, kujundasid istumismustri: orgaanilised keemikud ühes nurgas; elektrokatalüüsi entusiastid teises; vaesed füüsikalised keemikud jäid keskeltläbi veidi eksinud. Kella 11 lähenedes värskendati nutitelefone NMR-iga konkureeriva sagedusega, mis läks ohtlikult kuumaks. Käisid juba tugevad kuulujutud, et auhind saab olema kvantpunktidest, kuid see kõik ununes, kui ekraanile ilmus pressikonverentsi ruumis istunud komitee. Vaikus. Tehnilised seadsid oma tõlkerakendused rootsi keelest inglise keelde, et seista vastu traditsioonile teha teade esmalt keeles, mida räägib väike hulk teadlasi (kuid kõige tähtsam on meie Alfred, kellel on raha).

Krediit: Xinhua / Alamy Stock foto

Siis kõik muutus. "Tänavune auhind on seotud fundamentaalse avastusega nanotehnoloogia vallas" (https://youtu.be/6ilqb5qlI8s). Meie "nano" toimetaja ajus hakkas mängima magus muusika, meie näod naeratasid nagu katse toimimise ajal, ja siis ühines isegi ekraanil olev komisjon, kes näitas värvilisi lahendusi: nii ilus, nii fluorestseeruv, nagu sünesteetiline kogemus; seda oli peaaegu liiga palju võtta… ja me arvasime, et need on lihtsalt küpsised!

Vaid mõni minut hiljem, pärast seda intensiivset kogemust, hakkasime mõistma äsja juhtunu ulatust. Nobeli keemiaauhind fundamentaalsele nanotehnoloogiale ei ole midagi tavalist. Nanotehnoloogia Nobeli auhindu (C₆₀, näiteks grafeen, molekulaarmasinad), kuid see tundus kuidagi erilisem. Ja see on tõesti nii, sest see pälvis nähtuse jälgimise, mille käigus mateerial on sõltuvalt suurusest erinevad omadused – see on kogu nanoteaduse ja nanotehnoloogia valdkonna, mitte ainult kvantpunktide aluskontseptsioon. Nanotehnoloogia külgetõmbejõud tuleneb osaliselt sellest, et see pakub suhteliselt lihtsaid keemilisi tööriistu (suurus, kuju, pinna keemia), et täpselt kontrollida materjali struktuuri ja omaduste suhet – midagi, mida teil enamasti pole või molekulides.

Viitame teid Nobeli keemiakomitee väljaandele¹ ja hiljutisele ülevaateartiklile² kvantpunktide avastamise üksikasjaliku ajaloo ja auhinnasaajate rolli kohta: Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus ja Aleksey Yekimov. Käesolevas numbris on meil hea meel pakkuda lugejatele a Küsimused ja vastused Prof Brus anti vaid paar päeva pärast auhinna üleandmist.

Ta meenutab oma kohtumise algusaega kolloidsete kvantpunktidega ajavahemikul 1982–1986 Bell Labsis, kus kaadmiumsulfiidi väikeste kristallide optilise neeldumise piigi aja jooksul toimunud nihke jälgimine äratas tema teaduslikku huvi. Lisaks annab nüüd Columbia ülikooli emeriitprofessor Brus noortele teadlastele olulise nõuande, mida tasub siinkohal veel kord rõhutada, sest see sisaldab endas teaduslikku lähenemist, mis on muutnud nanotehnoloogia selliseks eduks, nagu see on. Ta mõtiskleb tõsiasja üle, et meid kõiki piirab meie teaduslik taust ja et see võib mõnikord olla teadlase karjääri lagi, sest see ei lase neil probleemile erinevatest vaatenurkadest vaadata. Hüperspetsialiseerunud maailmadest, millesse teadlased end sageli imestatakse, pääsemine nõuab energiat, eneseküsitlust ja paraja annuse julgust. Prof Brusi praktiline nõuanne on võtta aega ettekannete lugemiseks väljaspool oma eriala valdkonda; küsige kolleegidelt, miks nad konkreetse probleemiga tegelevad: mida nad selles nii põnevat peavad? mis neid juhib?; ja otsige alati paremat probleemi, mida lahendada.

Nanoteaduse ja nanotehnoloogia entusiastidena teame, et interdistsiplinaarne lähenemine teadusuuringutele nõuab muu hulgas terminoloogia, uurimisvahendite ja ootuste määratlemise algtõkke ületamist. Kuid me teame ka, et selle interdistsiplinaarse lõhe ületamine toob väärtust ja kiirendab avastamist ning on ka rikastav kogemus.

Seetõttu tõlgendame Rootsi Akadeemia otsust lisaks auhinnale "kvantpunktide avastamise ja sünteesi eest" kui auhinda kogu nanoteaduse ja nanotehnoloogia valdkonnale. Võib-olla seepärast kogesimegi seda tuimust ja elevust.