10月4日，2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?wù)筋C布。三名科學(xué)家蒙吉·巴文迪、路易斯·布魯斯和阿列克謝·葉基莫夫分享獎(jiǎng)項(xiàng)，以表彰他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面所作出的貢獻(xiàn)。“量子點(diǎn)是目前人類所能找到的最好的發(fā)光材料。”南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院鄧正濤教授告訴記者，量子點(diǎn)材料已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域投入應(yīng)用，因?yàn)椴牧蠈?duì)色彩的高還原度，未來(lái)我們的世界真的可以出現(xiàn)“五彩斑斕的黑”。

揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾?楊甜子

南大教授眼中的諾獎(jiǎng)得主>> 為人謙遜，絲毫沒有大教授的“威嚴(yán)”

2014年全職加入南京大學(xué)工作之前，鄧正濤曾作為博士后研究員在美國(guó)麻省理工學(xué)院從事過(guò)量子點(diǎn)研究工作兩年，與今年的諾獎(jiǎng)得主蒙吉·巴文迪同在電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室。“蒙吉·巴文迪教授對(duì)量子點(diǎn)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)非常大，麻省理工也因他而成為量子點(diǎn)研究的‘圣地’。”鄧正濤告訴記者，蒙吉·巴文迪教授治學(xué)極為嚴(yán)謹(jǐn)，表達(dá)意見一語(yǔ)中的。“教授待人非常和善，謙遜到絲毫沒有大教授的威嚴(yán)。就算是普通的研究人員或剛?cè)腴T的學(xué)生，他也很有耐心傾聽和交流，讓人如沐春風(fēng)。”

量子點(diǎn)真的在改變我們的生活>>

量子點(diǎn)顯示屏提純顏色，未來(lái)真的可以有“五彩斑斕的黑”

鄧正濤介紹，量子點(diǎn)是一種半導(dǎo)體納米晶體材料，尺寸通常在2-20 納米，和傳統(tǒng)發(fā)光材料有很大的區(qū)別，以優(yōu)越的光學(xué)特性而令人矚目。目前，科研人員已經(jīng)將量子點(diǎn)材料應(yīng)用到了電視機(jī)屏幕、電腦顯示器、照明燈具等領(lǐng)域，甚至在醫(yī)療領(lǐng)域的腫瘤切除手術(shù)中也有應(yīng)用。

量子點(diǎn)優(yōu)越的光學(xué)特性應(yīng)用到顯示屏中，可以幫助我們的日常生活解決大問題。鄧正濤說(shuō)，“過(guò)往我們通過(guò)手機(jī)顯示屏或者電視屏幕看到的顏色，可能會(huì)出現(xiàn)偏灰或者色差較大的情況，但用上了量子點(diǎn)材料后，顯示屏能真實(shí)還原物體本來(lái)的顏色，顯示出特別純凈的色彩。”正紅、玫紅、西柚紅……這些原本讓消費(fèi)者在線購(gòu)物時(shí)頭疼不已的顯示屏色差，將來(lái)將“不復(fù)存在”。

不僅是對(duì)色差的“消滅”，量子點(diǎn)作為目前最好的發(fā)光材料，還使顏色深度“糅合”成為可能。“量子點(diǎn)材料發(fā)光的重要原理，是幾百到幾千個(gè)原子的相互作用，人們可以控制它們的大小和表面性質(zhì)，從而‘調(diào)’出更多的色彩。”鄧正濤舉了個(gè)例子，“比如傳統(tǒng)發(fā)光材料的世界里，紅色就是紅色，綠色就是綠色，但通過(guò)量子點(diǎn)材料，真的可以實(shí)現(xiàn)‘五彩斑斕的黑’。”

量子點(diǎn)燈具可以實(shí)現(xiàn)仿天然光照明，呵護(hù)人類的眼睛

量子點(diǎn)技術(shù)對(duì)于光學(xué)世界的改造，正逐漸改變著我們的生活。記者從南京大學(xué)了解到，科研人員利用量子點(diǎn)技術(shù)研發(fā)的護(hù)眼燈具已經(jīng)投入生產(chǎn)。最近，鄧正濤教授團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)成功了量子點(diǎn)光學(xué)膜。測(cè)試結(jié)果顯示，采用量子點(diǎn)光學(xué)膜后，燈具光譜中的藍(lán)光強(qiáng)度明顯降低，青光強(qiáng)度得到提升，光譜連續(xù)性明顯改善。該光學(xué)膜可以實(shí)現(xiàn)在440-460nm藍(lán)光范圍內(nèi)高效吸收，在470-520nm青光范圍內(nèi)高效發(fā)射，有效解決目前照明燈具中“藍(lán)光溢出”和“青光缺失”這兩大瓶頸問題，并且表現(xiàn)出良好的耐強(qiáng)光輻照、耐水氧和耐高溫穩(wěn)定性，成本也較為低廉。該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始實(shí)施教室燈光改造的試點(diǎn)工作，采用這種光學(xué)膜后眼睛疲勞的狀況明顯改善，達(dá)到了很好的護(hù)眼效果。

南大研發(fā)近紅外硫化銀量子點(diǎn)，助力高效殺菌材料提升殺菌率

在化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域，量子點(diǎn)同樣在“發(fā)光發(fā)熱”。這幾年，憑借良好的生物相容性和便捷的制備方法，高效抗菌材料得到了學(xué)界的廣泛關(guān)注。目前，在化學(xué)合成和生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用上，近紅外硫化銀量子點(diǎn)已經(jīng)取得了一系列重要進(jìn)展。在生物傳感、生物成像和疾病治療診斷等細(xì)分領(lǐng)域里，這種新銳型納米材料顯示出巨大的應(yīng)用潛力。

然而，鮮有研究探索硫化銀量子點(diǎn)在水體消毒中的應(yīng)用。同時(shí)，制備這種材料通常需要復(fù)雜的工藝與昂貴的試劑，這極大限制了相關(guān)研究和應(yīng)用的開展。

南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院魏煒副教授課題組與化學(xué)化工學(xué)院趙勁教授課題組，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院邱旭升副主任醫(yī)師合作，借助簡(jiǎn)易水相合成的方法，利用生物進(jìn)化的仿生銀結(jié)合肽，制備出近紅外硫化銀量子點(diǎn)，并將其作為一種新型光熱納米材料用在抗菌領(lǐng)域中，借此發(fā)展出近紅外硫化銀量子點(diǎn)在環(huán)境修復(fù)上的新功能近紅外光照25分鐘殺菌率達(dá)99.06%。

魏煒副教授告訴記者，結(jié)合硫化銀量子點(diǎn)優(yōu)異的光熱特性和光催化特性，課題組希望可以進(jìn)一步優(yōu)化本次技術(shù)，拓展其在生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。“硫化銀量子點(diǎn)的研究仍處于起步階段，比如針對(duì)它在能源轉(zhuǎn)化、催化和環(huán)境等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用的研究依然相對(duì)較少。此次探索硫化銀量子點(diǎn)的合成策略以及抗菌應(yīng)用，也是希望為近紅外材料的合成與應(yīng)用帶來(lái)一定參考。后續(xù)，課題組將進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)調(diào)控，擴(kuò)展納米材料的應(yīng)用場(chǎng)景。”

烏龍?獲獎(jiǎng)名單提前泄露卻被“辟謠”

瑞典媒體報(bào)道，在距2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選結(jié)果發(fā)布僅剩約四個(gè)多小時(shí)前，瑞典皇家科學(xué)院竟然發(fā)生誤發(fā)電子郵件的“烏龍事件”。

諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主最早將于當(dāng)?shù)貢r(shí)間11時(shí)45分公布，但瑞典皇家科學(xué)院早在7:31就發(fā)出了一封標(biāo)題為“他們?yōu)榧{米技術(shù)播下了重要種子”的電子郵件。

“2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)量子點(diǎn)和納米粒子的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，這些納米粒子非常小，其尺寸決定了其特性”。獲獎(jiǎng)?wù)邽槊绹?guó)劍橋麻省理工學(xué)院的Moungi G. Bawendi，美國(guó)量子晶體科技公司的Alexei I. Ekimov和紐約哥倫比亞大學(xué)的Louis E. Brus。

事發(fā)后，諾貝爾委員會(huì)及時(shí)進(jìn)行了澄清，幾位委員會(huì)成員強(qiáng)調(diào)尚未就該問題做出任何決定。

關(guān)鍵詞： 量子點(diǎn) 硫化銀 納米晶體 近紅外 五彩斑