English
Swedish

Presentationstal av professor Heiner Linke, ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien, ledamot av Nobelkommittén för kemi, 10 december 2023.

Eders Majestäter. Eders Kungliga Högheter. Ärade Pristagare. Mina Damer och Herrar.

Material kan ha påfallande olika egenskaper. Material kan till exempel vara hårda, mjuka eller spröda. De kan vara transparenta, speglande eller färgade. De kan leda elektricitet eller värme, eller så kan de vara bra på att isolera. Material kan vara kemiskt reaktiva eller stabila, magnetiska eller icke-magnetiska, eller smälta vid höga eller låga temperaturer.

När vi människor har upptäckt nya material har det ofta förändrat vårt samhälle i grunden. Tidiga exempel är brons, järn, och stål. Den pågående digitala omställningen och elektrifieringen möjliggörs av halvledare och batterimaterial.

För att skapa nya material väljer vi traditionellt nya kemiska och strukturella sammansättningar, det vill säga vi kombinerar atomer i nya konstellationer.

I början av 1900-talet, kort efter att kvantteorin hade utvecklats, gjordes dock en slående förutsägelse: enligt kvantmekaniken skulle egenskaperna hos ett material kunna ändras helt om det gjordes så litet att det var bara ett fåtal atomer i diameter. Med andra ord borde det vara möjligt att påverka ett materials egenskaper bara genom att justera dess storlek, utan att förändra dess sammansättning.

Till exempel räknade man ut att om partiklar blir så små att den kvantmekaniska vågen av elektroner pressas samman, så skulle elektronerna kunna lagra mer energi – som de sedan skulle kunna avge till en lysande foton. Var detta sant, så skulle partiklar av olika storlekar kunna avge ljus i olika färger. De största skulle lysa i rött och de minsta blått, och i alla färger däremellan.

Under flera decennier förblev detta en rent teoretisk förutsägelse. Det verkade nästan omöjligt att tillverka partiklar som bestod av ett bestämt antal atomer, med den perfekta kristallstruktur och yta som krävdes.

Aleksey Yekimov löste denna utmaning med hjälp av metoder för glastillverkning. Under kylningsprocessen av smält glas lyckades han bilda kopparkloridkristaller vars färg varierade med storleken, på det vis som kvantmekaniken hade förutspått. Han hade upptäckt att det var möjligt att tillverka kvantprickar.

Louis Brus öppnade vägen för att tillverka kvantprickar som var fria i en lösning med hjälp av vanliga kemiska metoder. Hans upptäckt utlöste en våg av intresse för att lära sig hur man tillverkar dessa nya nanomaterial och för att använda dem för spännande tillämpningar.

Till en början var det dock fortfarande svårt att få fram kvantprickar med tillräckligt hög kvalitet och i större mängder. Moungi Bawendi utvecklade en sinnrik kemisk metod för att tillverka kvantprickar av mycket hög kvalitet, som kunde modifieras för att skapa mer komplexa strukturer och som kunde skalas upp till industriell produktion.

Upptäckterna av årets pristagare har på ett avgörande sätt bidragit till den snabba utvecklingen av nanovetenskapen. Nanoteknik handlar om att skapa strukturer som är tusen gånger mindre än ett hårstrå och att använda deras nya egenskaper för bättre, säkrare och mer kraftfulla tillämpningar. Kvantprickar används numera för att utforska det inre av biologiska celler, för att förbättra kvaliteten på skärmar och energibesparande LED-belysning, och för att markera tumörvävnad under operationer. Det pågår också intensiv forskning för att använda kvantprickar i förbättrade solceller, i flexibel elektronik och i kvantkommunikationsteknik.

Moungi Bawendi, Louis Brus och Aleksey Yekimov:
er upptäckt av kvantprickar och hur man tillverkar dem har öppnat upp för ett nytt sätt att utforma material och bidragit till att katalysera nanovetenskapen. Detta är en verkligt stor prestation till gagn för mänskligheten. På Kungliga Vetenskapsakademiens vägnar vill jag framföra våra varmaste gratulationer till er. Får jag nu be er att stiga fram och ta emot era Nobelpris ur Hans Majestät Konungens hand.

Copyright © The Nobel Foundation 2023