Открытие, которое легло в основу многообещающей нанотехнологии

ForbesНаука

На границе миров: почему открытие квантовых точек заслужило Нобелевскую премию

В 2023 году Нобелевскую премию по химии получили ученые, открытие которых легло в основу многообещающей нанотехнологии. Она уже применяется в электронике, а в будущем может найти нишу в самых разных областях — от квантовой связи до медицины, уверен научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев

Анатолий Глянцев

Лауреаты Нобелевской премии по химии 2023 года (на экране) Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов (Фото Claudio Bresciani / TT News Agency via AP)

Нобелевской премии по химии удостоены ученые Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов. Премия присуждена им «за открытие и синтез квантовых точек». Так называются нанометровые частицы вещества, свойства которых определяются удивительными законами квантовой механики. Квантовые точки уже используются в современных дисплеях и светодиодах, но эксперты прочат им куда более впечатляющее будущее.

Луис Брюс — американец. Мунги Бавенди родился во Франции, но научную карьеру начал в США, где сейчас и работает. Алексей Екимов родился и сделал «нобелевское» открытие в СССР, но позже эмигрировал в США.

Число песчинок

В известной сказке герой должен износить семь пар железной обуви, прежде чем достигнет цели. Даже маленькие дети понимают смысл этого приема. Железо есть железо, что из него ни делай, гвоздь или сапог. Проще износить собственные ноги, чем железные башмаки.

Когда дети подрастают и идут в школу, они узнают, что у железа, как у всякого вещества, есть особые свойства: плотность, электрическое сопротивление, теплопроводность, коэффициент отражения света. Это свойства материала, а не сделанных из него предметов, поэтому они одинаковы у миниатюрного гвоздя и тяжелой наковальни. Физические законы, описывающие эти свойства, просты и интуитивно понятны. Масса равна плотности, умноженной на объем. Сила тока — напряжению, деленному на сопротивление.

Вскоре школьники узнают, что вещество состоит из атомов и молекул. Любознательный ученик может спросить: проводит ли ток молекула воды? Отражает ли атом алюминия свет так же хорошо, как алюминиевое зеркало? Утонет ли в воде атом железа?

Правильный ответ состоит в том, что сам вопрос не имеет смысла. Плотность, электропроводность, отражательная способность — все эти характеристики появляются, когда атомы вещества собираются в огромных, как говорят ученые, —макроскопических количествах. Например, в стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане. Свойства же отдельного атома совсем не похожи на свойства вещества в целом. Ими управляют законы квантовой физики. Эти законы резко противоречат нашей интуиции: чего стоит только тот факт, что электрон в атоме не имеет определенной траектории, а как бы размазан по всему пространству! Квантовые законы можно изложить лишь с помощью сложной математики, обыденного языка для этого просто не хватает.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Налетели на ось: за что перевозчиков сыпучих грузов штрафуют на миллионы Налетели на ось: за что перевозчиков сыпучих грузов штрафуют на миллионы

Перевозчики сыпучих грузов сообщают о тяжелой ситуации в отрасли

Forbes
IТ-сектор ждет ретейл-инвесторов IТ-сектор ждет ретейл-инвесторов

Рынок IТ в России демонстрирует быстрый рост

РБК
Ученые заявили, что дисциплина не поможет побороть лишний вес. Дело в другом Ученые заявили, что дисциплина не поможет побороть лишний вес. Дело в другом

Похудение — это битва, выходящая за рамки чистой силы воли

Inc.
Гидрогелевая пленка на телефон: стоит ли клеить? Гидрогелевая пленка на телефон: стоит ли клеить?

Чем защитить хрупкий дисплей телефона?

CHIP
Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно

Наука в очередной раз доказала, что секс — это лучшее лекарство

Maxim
Дорогое имя: как и зачем клубы продают названия своих стадионов Дорогое имя: как и зачем клубы продают названия своих стадионов

Почему практика продажи названий стадионов нужна клубам и спонсорам?

Forbes
«Друг Отто» «Друг Отто»

«Русский вопрос» с точки зрения Бисмарка

Дилетант
6 модных и практичных образов на осень-зиму: уроки стиля от Ирины Шейк 6 модных и практичных образов на осень-зиму: уроки стиля от Ирины Шейк

Подсмотрим пару-тройку модных трюков у любимой Ирины Шейк?

VOICE
Золотая лихорадка: кто и почему охотится за старой электроникой Золотая лихорадка: кто и почему охотится за старой электроникой

Сколько и каких драгметаллов было в телевизорах и компьютерах ушедшей эпохи

ТехИнсайдер
Ни рыбу, ни мясо: кто из миллиардеров стал вегетарианцем Ни рыбу, ни мясо: кто из миллиардеров стал вегетарианцем

Миллиардеры, которые стали вегетарианцами: кто из-за этики, а кто из-за здоровья

Forbes
Шрёдингер в телевизоре Шрёдингер в телевизоре

Как нобелевские лауреаты по химии материализовали квантовые точки

N+1
Опыт освоения: как Россия построила город в Китае и почему он перестал быть русским Опыт освоения: как Россия построила город в Китае и почему он перестал быть русским

Как Россия оставила в истории яркий след мирного освоения новых территорий

Forbes
5 лучших практик для саморазвития, которые стоит освоить прямо сейчас 5 лучших практик для саморазвития, которые стоит освоить прямо сейчас

Личностное развитие — это залог роста во всех сферах жизни

Psychologies
Угроза для суставов Угроза для суставов

6 симптомов ревматоидного артрита, с которыми лучше сразу обратиться к врачу

Лиза
От синемаскопа к «креативной индустрии» От синемаскопа к «креативной индустрии»

Прежде чем углубиться в тайны кино, обратимся к современному книгопечатанию

Знание – сила
Стиль улиц: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена Стиль улиц: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена

Как костюмы гангстеров из фильмов Гая Ричи дают фору костюмам Джеймса Бонда

Правила жизни
8 привычек стройных 8 привычек стройных

Как ускорить процесс похудения

Лиза
Как детские психологические травмы приводят к ожирению у взрослых Как детские психологические травмы приводят к ожирению у взрослых

Как именно ментальные проблемы сказываются на нашем теле?

Psychologies
Путь героя: что нужно знать о создателе «Рика и Морти» Дэне Хармоне Путь героя: что нужно знать о создателе «Рика и Морти» Дэне Хармоне

Кинокритик рассказывает об одном из самых успешных шоураннеров современности

Правила жизни
«Опоссум Шрёдингера. Смерть в мире животных» «Опоссум Шрёдингера. Смерть в мире животных»

Думают ли слоны о смерти

N+1
Mitsubishi D: X — внедорожный минивэн будущего Mitsubishi D: X — внедорожный минивэн будущего

Mitsubishi D: X — захватывающий и инновационный автомобиль

4x4 Club
Недозаседавшиеся Недозаседавшиеся

Как российское современное искусство пыталось прикинуться официальным

Weekend
Отцовский клуб: Суперсемейки Отцовский клуб: Суперсемейки

О семье с шестью детьми и о соло-папе с 10 подростками

Men Today
Извержения Деканских траппов принесли динозаврам серию вулканических зим перед ударом астероида Извержения Деканских траппов принесли динозаврам серию вулканических зим перед ударом астероида

Короткие похолодания выдали себя колебаниями концентрации серы в лаве

N+1
Как мужчины видят вагину: репортаж с психодраматического мастер-класса Как мужчины видят вагину: репортаж с психодраматического мастер-класса

Мастер-класс, на котором случилось невероятное открытие

Psychologies
Больше чем развлечение: почему с ребенком нужно играть как можно чаще Больше чем развлечение: почему с ребенком нужно играть как можно чаще

Как игра влияет на детское развитие?

Psychologies
«Культура девичества»: зачем ученые и маркетологи внимательно изучают жизнь девушек «Культура девичества»: зачем ученые и маркетологи внимательно изучают жизнь девушек

Рассказываем, как ученые изучают жизнь девочек и молодых женщин

Forbes
Одиночество в толпе: почему мы чувствуем себя неприкаянными и что с этим делать Одиночество в толпе: почему мы чувствуем себя неприкаянными и что с этим делать

Что такое «одиночество в толпе», почему оно возникает и как от него избавиться?

Psychologies
История денег! Когда люди начали использовать кредитные карты История денег! Когда люди начали использовать кредитные карты

Трудно представить себе время, когда кредитные карты еще не существовали

ТехИнсайдер
Общественный и зеленый Общественный и зеленый

Как тренд на экологичность скажется на развитии транспорта

РБК
Открыть в приложении