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科普:为世界添彩的量子点——2023年诺贝尔化学奖成果解读

来源:乐鱼APP    发布时间:2024-03-02 22:42:01
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  新华社北京10月4日电 如今许多人在家用QLED(量子点发光二极管)电视观看色彩逼真的影片,其中的量子点就是刚刚公布的诺贝尔化学奖研究成果。量子点这种纳米级材料不但为液晶显示技术带来质的飞跃,它在光学等方面的特性也为研究人员在生物化学、医药等领域“探照”出更多潜在的应用路径。

  瑞典皇家科学院4日宣布,将2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·巴文迪、路易斯·布鲁斯和阿列克谢·叶基莫夫,以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献。

  量子点是一类非常小的纳米尺度颗粒,也被称为半导体纳米晶。一个量子点通常只由数千原子组成,如果要形象描述它的“小”,能想象一个量子点与一个足球的对比,正如足球与地球的对比。

  量子点的特殊结构和尺寸,使其内部电子运动受限,进而影响其光学性质,不一样的尺寸的量子点会发出不一样的颜色的光。科学界早就在理论上认为能够最终靠调整量子点的尺寸来实现相应的量子效应,但如何高效制造出质量稳定的量子点,困扰了科学界相当长一段时间。

  上世纪80年代初,两位科学家在量子点研究上取得重要突破。当时在苏联科研机构工作的阿列克谢·叶基莫夫在玻璃基质中合成了量子点,并于1981年在学术期刊上发表他的成果。美国的路易斯·布鲁斯也在胶体溶液中合成了量子点,并于1983年发表了研究成果。两位科学家基于不同的材料体系,都为量子点相关研究打下坚实基础。

  到了1993年,美国麻省理工学院的蒙吉·巴文迪在高效合成高质量量子点方面取得进一步突破。巴文迪的团队将能够形成纳米晶体的物质注入一种被加热的特殊溶剂中,并精确控制其中的饱和度,从而生成非常微小的晶体胚。团队再通过对溶剂温度的调整,最终生成了尺寸一致的量子点。这一方法相比以往更简单高效,让更多科研人员有机会探索量子点的特性和潜在应用。

  量子点有关技术发展至今,普通人可能最容易感知或接触到的应用莫过于它为液晶显示技术带来的提升。LED(发光二极管)背光光源的色彩经过量子点技术的转化,能够在屏幕上实现更好的红、绿、蓝三基色,带来更广的色域,一些厂家已经在此基础上推出QLED电视。随着元宇宙、虚拟现实、增强现实等技术的发展,未来各类电子设备上大大小小的显示屏也有望在量子点技术的助力下,给人类带来更好体验。

  在更专业的层面,量子点稳定的发光特性使其成为很好的荧光标记材料,在生物监测和医学成像方面有良好应用前景,医生有望借助量子点来高效发现患者体内的肿瘤组织。化学领域的研究人能利用量子点的催化特性来驱动化学反应。随着有关技术进一步成熟,量子点有望在更广阔领域发挥作用,比如在柔性电子科技类产品、微型传感器、更薄的太阳能电池和加密量子通信等领域。

  中医认为,春季人体需要疏肝、理气、排毒,疏通已造成的阻塞,让肝气得以升发,并把冬天潜伏在体内的病邪宣泄出去。

  痛风发作是由于血尿酸超过其在血液或组织液中的饱和度,在关节局部形成尿酸钠晶体并沉积,诱发关节局部急性炎症反应。

  不仅如此,在科普实践中,中国科学院物理研究所还会结合直播与短视频两种形式,提升科学知识的传播效率。

  世界互联网大会“算力网络”专题论坛:“算力网络”为智慧世界建设提供澎湃动力

  随着新一代人工智能迅猛发展,算力方面的相关需求迅速增加,各国竞相发展算力产业。作为算力主要载体,算力网络的重要性正日益凸显。

  地质工作者在承德市丰宁满族自治县四岔口村早白垩世地层中发现了七鳃鳗化石,其身形细长如鳗鱼,口如吸盘。经中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称“北古所”)张江永研究员鉴定为孟氏中生鳗。

  29日,在中国民用航空局例行新闻发布会上,民航局相关负责人解读《新时代新征程谱写交通强国建设民航新篇章行动纲要》时表示,到2035年,我国将建成航空运输强国,基本实现航空出行国内主要城市3小时覆盖,核心技术装备基本实现自主可控,国产大飞机实现规模化运营。

  从“中国科学十大进展”看加强基础研究——国家自然科学基金委员会有关负责人答记者问

  2月29日,国家自然科学基金委员会发布2023年度“中国科学十大进展”。最新发布的十大进展有哪些特点?有何重要意义?

  中国第五个南极考察站秦岭站建成开站。考察站运行工作有哪些?如何支撑科学研究?中国第40次南极考察队副领队魏福海一一作了解答。

  中央经济工作会议强调,要以科学技术创新推动产业创新,特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能,发展新质生产力。科学普及是实现创新发展的重要基础性工作,因此,扎实提高科学传播的质量,能有效推动新质生产力的发展。

  体育锻炼有益健康,但坚持起来却非易事。研究人员发现,不想体育锻炼其实是人类进化出的一种本能。若想坚持锻炼,人们还要想办法克服大脑的这种“惰性”。

  治疗抑郁和焦虑等疾病的药物通常会带来多种副作用。新加坡国立大学日前发布新闻公报说,该校参与的研究小组发现,经过仔细修改人类大脑和神经系统中的松弛素-3分子,可降低治疗这些疾病的副作用,提高治疗效率。

  教育部28日在京举行教育家精神2024年巡回宣讲活动启动仪式暨首场报告会。此次巡回宣讲活动以“弘扬教育家精神、争做新时代大先生”为主题,宣讲团成员由高等教育、中小学教育、学前教育、职业教育、特殊教育领域的时代楷模、全国教书育人楷模、全国最美教师、全国高校黄大年式教师团队带头人等优秀教师代表共25人组成。

  全球清洁能源革命持续推进,锂离子电池以其高能量密度、长寿命、无记忆效应和低自放电率等优势需求激增。然而,锂离子电池的充电速度、工作时候的温度、安全性仍是制约其逐步发展的瓶颈。

  2月28日,国新办举行新闻发布会,交通运输部、国家邮政局、国家铁路局和中国民用航空局相关负责人就交通运输高水平发展服务中国式现代化相关情况回应了社会关切。

  系上绿围裙,扣上黄草帽,拎上锄头、水桶,顶着太阳,王亭予在杭州初秋近40摄氏度的高温中,踏上了一块黄土地

  由哈尔滨工业大学、中国航天科技集团联合建设的空间环境地面模拟装置27日在哈尔滨通过验收。

  作为中国最大的小商品集散中心,义乌以“买全球卖全球”闻名于世。近期,因为“义乌老板娘”可以无缝切换多国语言介绍自家商品,人们再次被这个号称“世界超市”的贸易重镇所震撼。

  “去年玉米大丰收,今年又包了300多亩地,咱盘算着,也‘整’台机器,起垄、播种、侧深施肥都好使,早点为春耕做个准备。”

  【科技前沿】湖北十堰发现3亿多年前古植物化石群 对推动石炭纪地层古生物研究有重大意义

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  以人才驱动科学技术创新,以科学技术创新驱动高水平质量的发展,这是我国新时代人才强国战略、科技强国战略和创新驱动发展的策略的基本逻辑。

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