Pristagarna som sprider ljus över oss alla

Vi omges ständigt av ljus från olika skärmar. Ljus som härrör från så kallade kvantprickar, nanopartiklar som är extremt små. De tre forskare som upptäckte dem och möjliggjorde deras användning får 2023 års Nobelpris i kemi.

Priset går till Alexei Ekimov, född i Sovjetunionen, numera verksam i USA, Louis Brus, Columbia University, USA, och Moungi Bawendi, född i Frankrike, nu verksam vid MIT, Massachusetts Institute of Technology, USA.

En fadäs innan tillkännagivandet var att priset läckte ut i förväg via ett pressmeddelande som skickades ut av misstag redan tidigt på morgonen. Men Bawendi visste inget om läckan när Nobelpriskommittén ringde upp honom.

– Jag hade inte hört någonting. Jag sov när jag fick samtalet, säger Bawendi.

– Det var väldigt överraskande, chockartat, oväntat, men väldigt hedrande.

Vetenskapsakademien visste fortfarande inte på onsdagseftermiddagen varför pressmeddelandet skickades ut fyra timmar för tidigt.

– Det är väldigt olyckligt. Vi har jobbat hårt med att försöka ta reda på vad det var som hände, men i nuläget vet vi inte det, säger ständige sekreteraren Hans Ellegren.

Pyttesmå kristaller

Kvantprickar är kristaller som är så små att de kan användas för att styra elektroner och skapa ljus. De är så pyttesmå att de kan ses som nolldimensionella.

Ganska tidigt, redan på 1930-talet, förutsåg forskarna kvantprickarnas existens, men att kunna använda dem ansågs omöjligt ända till 1981. Då lyckades Alexei Ekimov skapa kvantprickar i sitt laboratorium i dåvarande Sovjetunionen. Men eftersom hans resultat publicerades i en näst intill okänd sovjetisk tidskrift var hans prestation länge okänd.

Amerikanen Louis Brus var dock inte långt efter. Två år senare, 1983, upptäckte han underliga effekter hos partiklar som svävade fritt i en vätska. Han drog slutsatsen att han skapat kvantprickar.

Slutsteget togs av Bawendi som revolutionerade framställningen av kvantprickar år 1993. Nu var prickarna av så hög kvalitet att de kunde användas – och numera är vi omgivna av dem, i datorer, tv-skärmar och led-lampor.

Hjälper kirurger

Kvantprickar får olika färg beroende på vilken storlek de har. Deras klara sken kan också guida kirurger när de ska avlägsna tumörvävnad från kroppen.

– Det var Bawendi som gjorde allt kommersiellt gångbart och nano är nu ett jätteområde. Kvantprickarna omsätter flera miljarder dollar var år, säger Johan Åqvist, ordförande i Nobelkommittén för fysikpriset och professor i teoretisk kemi vid Uppsala universitet.

”Jättekul”

Erik Johansson, professor vid institutionen för kemi vid Uppsala universitet, som själv forskar om kvantprickar, gläds åt valet av pristagare.

– Det är jättekul. De har gjort de grundläggande upptäckterna om kvantprickar, upptäckter som varit startpunkten för hela forskningsfältet och gjort att olika typer av kvantprickar utvecklats för en massa användningsområden.

Själv forskar Johansson om hur kvantprickar kan utnyttjas för att få fram nya sorters solceller. Solens strålar innehåller olika färger, från blått till rött ljus och värmestrålning. Eftersom kvantprickar av olika storlek plockar upp olika färger går det att påverka vilket sorts ljus solcellerna ska ta upp.

– Vi kan skapa flera lager av prickar med olika storlek som tar upp olika ljus, vilket ger en högre effektivitet.

Det är dock en bra bit kvar innan den här sortens solceller är en färdig produkt.

– Det man framför allt redan använder tekniken till är energieffektivare tv-apparater med skarpare färger, säger Johansson till TT.