Dünyamızda her şey boyutu ne olursa olsun aynı renkte kalır. Altın yüzük, altın taçla aynı renktedir. Ancak nano ölçekte renk söz konusu olduğunda boyut önemlidir. Nanoyapılarda kuantum etkileri fikri köklü bir tahmindi, ancak onlarca yıldır kimse bu yapıları gerçekleştiremedi. Ancak Glass’ın araştırması ileriye yönelik bir yol gösterdi.
Katedral pencerelerinde ya da değerli eşyalarda gördüğünüz camların renkleri gerçekten de farklılık gösterebilir, ancak eski zamanların cam üfleyicileri aynı kompozisyonları kullanmışlar, işlemleri değiştirerek farklı renkler üretmişlerdir. Örneğin kadmiyum selenit veya sülfit karışımı hem sarı hem de kırmızı renkler üretebilir. Bu yıl kimya alanında Nobel Ödülü kazananlardan biri olan Dr. Alexey Ekimov, aynı bileşiklerin neden farklı tonlar üretebildiğini öğrenmek istedi. Farklı büyüklükteki nanokristallerin farklı renkler ürettiğini keşfetti.
Benzer şekilde Louis Brus, güneş ışığını tutabilen kadmiyum sülfit kristallerini sentezledi. Daha sonra kimyasal reaksiyonlarda kullanılacaklar. Farklı boyutlardaki kristallerin ışığa farklı tepkiler verdiğini keşfetti. Bu, kuantum noktalarının başlangıcıydı, ancak mükemmele yakın nanokristaller üretmeye yönelik yöntemler geliştiren, birçok uygulamaya yol açan bir buluş olan Mungi Bawendi ve ekibiydi.
Kuantum noktaları, normalde etkileşime girdiğimiz atomlar ve malzemeler arasında bir köprüdür. Birkaç bin atomdan oluşurlar. Minik, kesinlikle; Bir topu basketbol topu büyüklüğüne kadar şişirseniz, bu Dünya büyüklüğünde olur. Ve bunların küçük boyutları, tek bir atom veya küçük molekülde görülenden farklı bir etkiyle de olsa, kuantum mekaniğinin hala hakim olduğu anlamına geliyor.
“Kuantum noktaları çok küçük yarı iletken parçacıklardır, o kadar küçüktür ki içlerindeki elektronların özellikleri kuantum mekaniği yasalarıyla belirlenir. Bu nedenle kuantum noktalarının özellikleri, atomların veya sonunda dönüştükleri büyük kristallerin özelliklerine benzemiyor” dedi MIT profesörü Bawendi, Nobel Ödül Haftası sırasında yaptığı özel bir röportajda.
Kuantum noktaları ışığı emebilir ve daha sonra onu farklı bir renkte tekrar yayabilir. Hangi renk boyutlarına bağlıdır. Bu inanılmaz özellik onların LED’lerde, enerji üretiminde ve ışık toplama teknolojilerinin yanı sıra kimya, biyoloji ve tıpta kullanılmalarına olanak tanır. Araştırmacılar, kuantum noktalarının vücuttaki kanserli dokuyu tespit etmek ve potansiyel olarak yok etmek için kullanılıp kullanılamayacağını araştırıyorlar.
Profesör Bawendi, “Noktalar halihazırda biyolojide hücreleri etiketlemek için veya in vivo görüntüleme için ve tabii ki ekranlarda renk dönüştürücüler olarak kullanılıyor” diye açıkladı. “Topluluk ayrıca geleneksel katılardan farklı özelliklere sahip ‘yapay katılar’ oluşturmak için kuantum noktalarını diğer malzeme türleriyle (organik veya manyetik nanopartiküller veya metaloidler) birleştirmeyi öğrendi.” ifadelere yol açıyor, ancak hangileri olduğunu size söyleyemem.
Bawendi gibi Profesör Brus da çalışmasının olası uygulamaları üzerine herhangi bir iddiaya girmek konusunda isteksizdi. Brus düzenlediği basın toplantısında “Teknolojinin geleceğini tahmin etmek son derece zor” dedi.
Bu yazı Youtube adresinden derlenmiştir.