Bawendi, Brus y Ekimov, Premio Nobel de Química por plantar la semilla para la nanotecnología

El Premio Nobel de Química 2023 ha sido otorgado al profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) Moungi G. Bawendi, al profesor de la Universidad de Columbia, Louis E. Brus, y al antiguo científico jefe de Nanocrystals Technology Inc., Alexei I. Ekimov. Estos químicos descubrieron y desarrollaron los puntos cuánticos, nanopartículas tan diminutas que es su tamaño el que establece sus propiedades. Estos componentes, los más pequeños dentro de la nanotecnología, ahora difunden su luz desde televisores y lámparas LED, y también sirven para guiar a los cirujanos cuando extirpan tejido tumoral, entre otras funciones.

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, que, a su vez, se rigen por el tamaño. Los premios Nobel de Química 2023 lograron producir partículas tan pequeñas que sus propiedades están determinadas por fenómenos cuánticos. Estas partículas, llamadas puntos cuánticos, tienen hoy en día una gran importancia en la nanotecnología.

Desde el Comité de la Real Academia Sueca de Ciencias han destacado que, “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”.

Crear efectos cuánticos 

A principios de los años 80, 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.

Posteriormente, Louis Brus se convirtió en 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.

Los descubrimientos de unos fueron nutriendo los de otros y, hoy en día, estas partículas iluminan monitores de ordenadores y pantallas de televisión QLED. También añaden matices a la luz de algunas lámparas LED, y los bioquímicos y médicos las utilizan para mapear el tejido biológico.

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