A Real Academia das Ciências da Suécia atribuiu o Prémio Nobel da Química 2023 aos cientistas, Moungi G. Bawendi, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), Cambridge, EUA, Louis E. Brus, da Universidade Columbia, Nova Iorque, EUA e a Alexei I. Ekimov, da Nanocrystals Technology Inc., Nova Iorque, EUA, pela descoberta e síntese de pontos quânticos.
O Prémio Nobel da Química 2023 vem, assim, premiar a descoberta e o desenvolvimento de pontos quânticos, ou seja, nanopartículas tão pequenas que o seu tamanho determina as suas propriedades. Estes muito pequenos componentes da nanotecnologia já estão a ser usados para espalhar luz a partir de televisores e lâmpadas LED, e também a orientar os cirurgiões na remoção de tecido tumoral, entre muitas outras aplicações.
Todos os que estudam química aprendem que as propriedades de um elemento são governadas pela quantidade de eletrões que o elemento possui. No entanto, quando a matéria tem nanodimensão surgem fenómenos quânticos que são governados pelo seu tamanho.
Os cientistas vencedores do Prémio Nobel da Química de 2023 conseguiram produzir partículas tão pequenas que as suas propriedades são determinadas por fenómenos quânticos. As partículas, designadas por pontos quânticos, que são atualmente de grande importância na nanotecnologia.
“Os pontos quânticos têm muitas propriedades que são fascinantes e incomuns. É importante ressaltar que possuem cores diferentes dependendo do tamanho”, afirmou Johan Åqvist, presidente do Comité do Nobel da Química, citado em comunicado da Real Academia Sueca.
Como descreve o comunicado os físicos sabiam há muito que, em teoria, efeitos quânticos dependentes do tamanho poderiam surgir em nanopartículas, mas nesse tempo era quase impossível esculpir em nanodimensões, por falta de recursos tecnológicos. Portanto, poucas pessoas acreditavam que esse conhecimento pudesse ser colocado em prática.
No entanto, no início da década de 1980, Alexei Ekimov conseguiu criar efeitos quânticos dependentes do tamanho, em vidro colorido. A cor veio de nanopartículas de cloreto de cobre e o cientista demonstrou que o tamanho das partículas afetava a cor do vidro devido a efeitos quânticos.
Alguns anos depois, Louis Brus foi o primeiro cientista do mundo a provar os efeitos quânticos dependentes do tamanho em partículas flutuando livremente num fluido.
Em 1993, Moungi Bawendi revolucionou a produção química de pontos quânticos, resultando em partículas quase perfeitas. Essa alta qualidade era necessária para que os pontos quânticos pudessem ser utilizados nas aplicações.
Os pontos quânticos agora são usados nos monitores de computador e ecrãs de televisão baseados na tecnologia QLED. Os pontos quânticos também acrescentam nuances à luz de algumas lâmpadas LED, e bioquímicos e médicos utilizam-nos para mapear tecidos biológicos.
Os pontos quânticos estão, portanto, a trazer um grande benefício para a humanidade. Os investigadores acreditam que no futuro poderão contribuir para a eletrónica flexível, sensores minúsculos, células solares mais finas e comunicação quântica encriptada – por isso acabámos por começar a explorar o potencial destas partículas minúsculas.
