En 2023, los científicos Moungi Bawendi, Louis Brus y Alexei Ekimov, ganaron el premio Nobel de Química por sus trabajos sobre puntos cuánticos y nanotecnología. Según el comité de los prestigiosos premios, recibieron el Nobel por “el descubrimiento y síntesis de los puntos cuánticos”.
¿Qué son los puntos cuánticos?
Los puntos cuánticos son nanoestructuras semiconductoras que, debido a su tamaño diminuto, exhiben propiedades ópticas únicas. Se utilizan en aplicaciones como la mejora de la calidad de imagen en pantallas y la detección de luz en dispositivos electrónicos.
En el diminuto mundo nanométrico, las mediciones se realizan en escalas de millonésimas de milímetros, y todo funciona de manera notablemente diferente en comparación con el mundo cotidiano. Ejemplos de esta peculiaridad se manifiestan en ámbitos como la tecnología televisiva y la fabricación de vidrios coloreados.
Aunque la producción de vidrios coloreados ha estado arraigada en la historia durante miles de años, prácticamente desde que las personas descubrieron el vidrio. Las mentes curiosas han estado intrigadas por el enigma de la generación de los distintos matices a estos materiales. Durante mucho tiempo, la gente creía que las impurezas desempeñaban un papel fundamental en la diversidad de colores que se podían lograr en el vidrio.
Hasta que en el siglo XVI, crearon la técnica para colorear el vidrio a voluntad. Aunque descubrieron que con la misma sustancia se podían lograr vidrios de distintos colores, dependiendo a qué temperatura lo calentaban o de que modo lo enfriaban.
Los Comienzos de la Investigación de Alexei Ekimov en su Campo de Estudio
Así inicio su estudio Alexei Ekimov, al enterarse de que con una misma sustancia se podían obtener resultados distintos. Empezó a teñir vidrio con cloruro de cobre aplicando diferentes métodos. Utilizó temperaturas desde los 500º a los 700 °C, con rangos de tiempo variables, desde los 60 minutos a las 96 horas. Notó que los cristales de cloruro de cobre tenían medidas dispares que iban desde los 2 nanómetros a los 30 nanómetros.
Lo más impactante es que los cristales más grandes eran del esperado color rojo, mientras que los más pequeños variaban sus colores a medida que se hacían más diminutos. Pasaban del naranja al amarillo, luego al verde y por último al azul.
La respuesta a esta sincronía, la buscó en la cuántica. Por esta razón, ya en 1981, Ekimov fue el primer científico en crear deliberadamente puntos cuánticos. Sin embargo, el mundo no se enteró de su descubrimiento, ya que lo publicó en la Unión Soviética y nunca lo compartieron al resto del mundo.
La Investigación de Louis Brus y Moungi Bawendi
Mientras tanto, Louis Brus, trabajaba con reacciones químicas y la aplicación de energía solar. En 1983 descubrió que una de las soluciones había variado de color. Un fenómeno muy similar al que investigaba Ekimov. Gracias a estos descubrimientos, hoy sabemos que las propiedades de los elementos de la tabla periódica también dependen de su tamaño.
Moungi Bawendi, en 1993, trabajando para el MIT, logró saturar un disolvente expuesto al calor, generando pequeños puntos de cristal.
En la actualidad, los puntos cuánticos son pilares de la nanotecnología y muy utilizados en el mundo en que vivimos. Las pantallas de televisión o los monitores de los ordenadores emplean tecnología QLED, basada en los puntos cuánticos.
Los puntos cuánticos son los que permiten pasar a un diodo emisor de luz (led), del azul al rojo y luego al verde. El descubrimiento de los puntos cuánticos se lo debemos a estos tres científicos que, sin lugar a dudas, se merecían el Premio Nobel de Química.
