Quantum dot dot dot – Nature Nanotechnology

Det gick ungefär så här den 4 oktober. I ett ganska anspråkslöst mötesrum satt vi tillsammans med andra kemiredaktörer för att följa Kungl. Vetenskapsakademiens tillkännagivande; cookies tillhandahålls. De främsta kandidaterna till priset, som varit föremål för många spekulationer i kemitidningar och på sociala medier under dagarna före evenemanget, formade sittmönstret: organiska kemister i ett hörn; elektrokatalys entusiaster i den andra; de stackars fysikaliska kemisterna förlorade något i mitten. När klockan närmade sig 11:XNUMX uppdaterades smartphones med en frekvens som konkurrerade med en NMR och blev farligt varma. Det fanns redan starka rykten om att priset skulle handla om kvantprickar, men det glömdes bort när kommittén, sittande i presskonferensrummet, dök upp på skärmen. Tystnad. De tekniska ställer in sina översättningsappar från svenska till engelska för att motverka traditionen att först göra tillkännagivandet på ett språk som talas av en liten mängd forskare (men avgörande av vår Alfred, han med pengarna).

Kredit: Xinhua / Alamy Arkivfoto

Sedan förändrades allt. "Årets pris handlar om en grundläggande upptäckt inom nanoteknik" (https://youtu.be/6ilqb5qlI8s). En ljuv musik började spelas i våra "nano"-redigerares hjärnor, våra ansikten leende som när ett experiment fungerar, och sedan anslöt sig till och med kommittén på skärmen och visade färgglada lösningar: så vackert, så fluorescerande, som en synestetisk upplevelse; det var nästan för mycket att ta... och vi trodde att det bara var kakor!

Bara några minuter senare, tillbaka från denna intensiva upplevelse, började vi inse omfattningen av det som just hade hänt. Ett nobelpris i kemi till grundläggande nanoteknik är inte något vanligt. Det har funnits andra nobelpriser för nanoteknik (C₆₀, grafen, molekylära maskiner, till exempel), visserligen, men det här kändes på något sätt mer speciellt. Och det är det faktiskt, eftersom det tilldelades observationen av ett fenomen genom vilket materia visar olika egenskaper beroende på storlek - ett grundläggande koncept för hela området för nanovetenskap och nanoteknik, inte bara för kvantprickar. Attraktionen för nanoteknik beror delvis på att den erbjuder relativt enkla kemiska verktyg (storlek, form, ytkemi) för att kontrollera struktur-egenskapsförhållandet hos ett material på ett exakt sätt, något du inte har i bulk eller i molekyler.

Vi hänvisar till publikationen Nobelkommittén för kemi¹ och till en ny recensionsartikel² för en detaljerad historia om upptäckten av kvantprickar och pristagarnas roll: Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus och Aleksey Yekimov. I det här numret är vi glada att kunna erbjuda läsarna en Frågor och svar med Prof. Brus som ges bara några dagar efter att priset delades ut.

Han minns de första dagarna av sitt möte med kolloidala kvantprickar på sträckan 1982–1986 under hans period på Bell Labs, där observationen av en förändring över tiden i den optiska absorptionstoppen för små kadmiumsulfidkristaller fångade hans vetenskapliga intresse. Dessutom ger Prof. Brus, numera emeritus vid Columbia University, ett viktigt råd till unga forskare som är värt att åter betona här, eftersom det kapslar in det vetenskapliga tillvägagångssätt som har gjort nanoteknik till den framgång den är. Han reflekterar över det faktum att vi alla är begränsade av vår vetenskapliga bakgrund, och att det ibland kan vara ett tak i en forskares karriär eftersom det hindrar dem från att se på ett problem ur olika synvinklar. Att ta sig ur de hyperspecialiserade världar som forskare ofta finner sig sugna in i kräver energi, självförfrågan och en rejäl dos mod. Prof. Brus praktiska råd är att ta sig tid att läsa artiklar utanför det omedelbara området för ens specialisering; fråga kollegor varför de arbetar med ett givet problem: vad tycker de är så spännande med det? vad driver dem?; och alltid leta efter ett bättre problem att lösa.

Som nanovetenskaps- och nanoteknikentusiaster vet vi att ett tvärvetenskapligt förhållningssätt till vetenskaplig forskning kräver att man övervinner det initiala hindret att definiera bland annat terminologi, utredningsverktyg och förväntningar. Men vi vet också att att överbrygga den tvärvetenskapliga klyftan ger värde och påskyndar upptäckten, samtidigt som det är en berikande upplevelse.

Det är därför vi, förutom att vara ett pris ”för upptäckt och syntes av kvantprickar”, tolkar Svenska Akademiens beslut som ett pris till hela området nanovetenskap och nanoteknik. Kanske var det därför vi upplevde det ögonblicket av domningar och upprymdhet vid tillkännagivandet.