Stel je een deeltje voor dat zo klein is dat het ten opzichte van een voetbal even groot is als die bal ten opzichte van de planeet aarde. Dat is de grootte van een kwantumdot – een soort nanokristal dat van kleur verandert afhankelijk van zijn grootte en waarvan ooit werd gedacht dat het onmogelijk was om het te produceren.
Tegenwoordig zitten ze in sommige high-definition televisie- en computerschermen en worden ze in de geneeskunde gebruikt om in kaart te brengen wat er in cellen en zelfs tumoren gebeurt. En drie wetenschappers die deze kwantumstippen hebben helpen ontdekken en produceren, hebben nu de Nobelprijs voor scheikunde voor 2023 gekregen.
In de aflevering van The Conversation Weekly podcast van deze week spreken we met Louis Brus, een van deze nieuwe Nobelprijswinnaars en emeritus hoogleraar scheikunde aan Columbia University in New York, over zijn werk aan kwantumdots en wat het winnen van de onderscheiding voor hem betekent.
Brus was niet echt op zoek naar kwantumstippen, de deeltjes waarmee hij de Nobelprijs zou winnen, toen hij ze voor het eerst ontdekte. “We wisten dat ze bestonden, althans in principe … maar ik probeerde dit niet te doen,” vertelt hij. Het was begin jaren tachtig en Brus werkte bij Bell Labs, een Amerikaans industrieel onderzoeksbedrijf dat beroemd is om zijn lange lijst van alumni die een Nobelprijs hebben gewonnen.
Brus mengde oplossingen met verschillende soorten halfgeleiderdeeltjes en richtte er lasers op om te zien wat voor fotochemie er zou gebeuren op hun oppervlakken. “Ik merkte dat de eigenschap van het deeltje zelf begon te veranderen bij een zeer kleine afmeting,” herinnert hij zich. Wat hij had waargenomen waren kwantumstippen: nanokristallen die licht absorberen en op een andere golflengte uitzenden, waarbij de kleur verandert afhankelijk van de grootte van het deeltje.
Brus was niet de eerste wetenschapper die dit fenomeen waarnam. Een Russische wetenschapper genaamd Alexei Ekimov had een paar jaar eerder ook al kwantumstippen waargenomen in gekleurd glas, maar vanwege de Koude Oorlog wist Brus niet dat Ekimov er tijdschriftartikelen over had gepubliceerd in het Russisch.
“We lazen de tijdschriften in het westen niet en hij mocht niet naar het westen reizen om over zijn werk te praten,” legt Brus uit. Samen met een derde scheikundige, Moungi Bawendi, die in de jaren 90 de synthese van kwantumstippen perfectioneerde, deelt Ekimov nu de Nobelprijs voor scheikunde van 2023 met Brus.
Luister naar ons volledige interview met Louis Brus in The Conversation Weekly podcast om meer te horen over zijn ontdekking, de toepassingen ervan en zijn advies voor jonge scheikundigen die vandaag de dag beginnen.
Een transcript van deze aflevering zal binnenkort beschikbaar zijn.
Deze aflevering is geschreven en geproduceerd door Gemma Ware en Katie Flood met hulp van Mend Mariwany. Eloise Stevens doet het geluidsontwerp en onze themamuziek is van Neeta Sarl. Gemma Ware is de uitvoerend producent van de show.
De nieuwsclips in deze aflevering zijn van de Nobelprijs.
Je kunt ons vinden op Twitter @TC_Audio, op Instagram bij theconversationdotcom of via e-mail. Je kunt je hier ook abonneren op de gratis dagelijkse e-mail van The Conversation.
Luister naar The Conversation Weekly via een van de bovenstaande apps, download het rechtstreeks via onze RSS-feed of ontdek hier hoe je nog meer kunt luisteren.
Louis Brus werkt niet voor, heeft geen adviesfuncties, bezit geen aandelen in en ontvangt geen financiering van bedrijven of organisaties die baat hebben bij dit artikel, en heeft geen relevante banden bekendgemaakt buiten zijn academische aanstelling.