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La Real Academia Sueca de Ciencias decidió conceder el Premio Nobel de Química 2023 a Moungi G. Bawendi, Luis E. Brus y Alexéi I. Ekimov por el “descubrimiento y síntesis de puntos cuánticos”.

El Nobel de Química es el tercero de la ronda de estos prestigiosos premios, después de que el lunes se anunciara el de Medicina y ayer, martes, el de Física, a la espera de que se conozcan entre el jueves y el lunes el de Literatura, el de la Paz y el de Economía.

La academia señaló que se premia en este 2023 el descubrimiento y desarrollo de puntos cuánticos, nanopartículas tan diminutas que su tamaño determina sus propiedades. Estos componentes más pequeños de la nanotecnología ahora difunden su luz desde televisores y lámparas LED, y también pueden guiar a los cirujanos cuando extirpan tejido tumoral, entre muchas otras cosas.

Todo el que estudia química aprende que las propiedades de un elemento se rigen por la cantidad de electrones que tiene. Sin embargo, cuando la materia se reduce a nanodimensiones surgen fenómenos cuánticos.

Los premios Nobel de Química 2023 lograron producir partículas tan pequeñas que sus propiedades están determinadas por fenómenos cuánticos. Las partículas llamadas puntos cuánticos tienen hoy en día una gran importancia en la nanotecnología.

Los puntos cuánticos nos han brindado nuevas oportunidades para crear luz de colores. © Johan Jarnestad/Real Academia Sueca de Ciencias

“Los puntos cuánticos tienen muchas propiedades fascinantes e inusuales. Es importante destacar que tienen diferentes colores según su tamaño”, afirma Johan Åqvist, presidente del Comité del Nobel de Química.

Los físicos sabían desde hacía mucho tiempo que, en teoría, en las nanopartículas podían surgir efectos cuánticos dependientes del tamaño, pero en aquel momento era casi imposible esculpir en nanodimensiones. Por lo tanto, pocas personas creían que este conocimiento se pudiera poner en práctica.

Sin embargo, a principios de los años 1980, Alexei Ekimov logró crear efectos cuánticos dependientes del tamaño en vidrio coloreado. El color procedía de nanopartículas de cloruro de cobre y Ekimov demostró que el tamaño de las partículas afectaba al color del vidrio mediante efectos cuánticos.

Unos años más tarde, Louis Brus fue el primer científico del mundo en demostrar efectos cuánticos dependientes del tamaño en partículas que flotan libremente en un fluido.

En 1993, Moungi Bawendi revolucionó la producción química de puntos cuánticos, dando como resultado partículas casi perfectas. Esta alta calidad era necesaria para que pudieran utilizarse en aplicaciones.

Un punto cuántico es un cristal que a menudo consta de unos pocos miles de átomos. En términos de tamaño, tiene la misma relación con una pelota de fútbol que ésta con el tamaño de la Tierra. © Johan Jarnestad/Real Academia Sueca de Ciencia

Por tanto, los puntos cuánticos aportan el mayor beneficio a la humanidad. Los investigadores creen que en el futuro podrían contribuir a la electrónica flexible, sensores diminutos, células solares más delgadas y comunicación cuántica cifrada, por lo que acabamos de comenzar a explorar el potencial de estas partículas diminutas.

Moungi G. Bawendi, nació en 1961 en París, Francia. Doctorado 1988 de la Universidad de Chicago, IL, EE.UU. Profesor del Instituto de Massachusetts de Tecnología (MIT), Cambridge, MA, EE.UU.

Louis E. Brus, nació en 1943 en Cleveland, OH, EE. UU. Doctorado en 1969 por la Universidad de Columbia, Nueva York, NY, EE.UU. Profesor de la Universidad de Columbia, Nueva York, NY, EE.UU.

Alexei I. Ekimov, nació en 1945 en la antigua URSS. Doctorado en 1974 por el Instituto Físico-Técnico Ioffe, San Petersburgo, Rusia. Anteriormente científico jefe de Nanocrystals Technology Inc., Nueva York, NY, EE. UU.

El premio consiste en 11 millones de coronas suecas, que se repartirán equitativamente entre los galardonados.