Nobelovu cenu za chemii dostali objevitelé kvantové tečky

Nobelovu cenu za chemii letos dostali vědci Moungi Bawendi, Louis Brus a Alexej Jekimov za objev a vývoj kvantových teček – nanočástic, které jsou natolik malé, že jejich velikost ovlivňuje jejich vlastnosti.

Kvantové tečky – to je pojem, který může znít až ezotericky, ale ve skutečnosti tato technologie už pronikla do běžných životů. Tyto nejmenší součástky nanotechnologie totiž v současné době například šíří světlo z televizorů a LED lamp a mimo jiné mohou také navádět chirurgy při odstraňování nádorů.

Nahrávám video

Každý, kdo studuje chemii, se učí, že vlastnosti prvku se řídí tím, kolik má elektronů. Když ale vědci pozorovali hmotu v miniaturních rozměrech – v takzvaných nanorozměrech – všimli si, že tam vznikají kvantové jevy, které se řídí jinými zákony. Například samotnou velikostí hmoty. Laureátům Nobelovy ceny za chemii 2023 se podařilo vyrobit částice tak malé, že jejich vlastnosti jsou určovány kvantovými jevy. Tyto částice, které se nazývají kvantové tečky, mají v současné době velký význam v nanotechnologiích.

„Kvantové tečky mají spoustu fascinujících a neobvyklých vlastností. Důležité je, že mají různé barvy v závislosti na své velikosti,“ uvedl při oznamování cen předseda Nobelova výboru pro chemii Johan Åqvist. Co to znamená pro praktický život?

Fyzika už delší dobu ví, že teoreticky mohou v nanočásticích vznikat kvantové efekty závislé na velikosti těles. Ale až donedávna bylo téměř nemožné je v nanodimenzích vymodelovat. Proto málokdo věřil, že se tyto poznatky podaří prakticky využít – zůstávaly pro vědce jen zajímavostí, která nijak neovlivní svět, v němž žijeme.

Na začátku 80. let se ale sovětskému vědci Alexeji Jekimovovi podařilo vytvořit kvantové efekty závislé na velikosti v barevném skle. Barva pocházela z nanočástic chloridu měďnatého a Jekimov prokázal, že velikost částic ovlivňuje barvu skla prostřednictvím kvantových efektů.

O několik let později Louis Brus jako první vědec na světě prokázal kvantové efekty závislé na velikosti částic volně se vznášejících v kapalině.

A do třetice roku 1993 Moungi Bawendi dokázal změnit chemickou výrobu kvantových teček, díky čemuž vznikly téměř dokonalé částice. Právě jejich vysoká kvalita byla nutná pro jejich využití v praktických aplikacích.

Svět plný kvantových teček

Kvantové tečky se v současné době nacházejí v počítačových monitorech a televizních obrazovkách založených na technologii QLED. Písmeno Q v názvu znamená právě „quantum dot“ neboli kvantová tečka. Dodávají také požadované vlastnosti světlu některých LED lamp a biochemici a lékaři je používají k mapování biologických tkání.

Kvantové tečky tak už přinášejí lidstvu užitek – ale vědci předpokládají, že to je teprve začátek jejich slávy. V budoucnu by totiž mohly přispět k vývoji ohebné elektroniky, drobných senzorů, tenčích solárních článků a také šifrované kvantové komunikace – potenciál těchto drobných částic se ale teprve začíná zkoumat. 

Loni Nobelovu cenu za chemii dostali Američané Carolyn Bertozziová a Barry Sharpless a také Dán Morten Meldal za revoluční způsob spojování molekul.

Nobelovská kontroverze

Podle švédských médií Královská švédská akademie věd ve středu zveřejnila jména nositelů letošní Nobelovy ceny za chemii – předčasně a omylem. Byla obsažená v rozeslané e-mailové zprávě; předseda Nobelova výboru pro chemii Johan Aqvist nicméně agentuře Reuters sdělil, že šlo o chybu. 

„Nobelova cena za chemii pro rok 2023 oceňuje objev a vývoj kvantových teček, nanočástic, které jsou natolik malé, že jejich velikost ovlivňuje jejich vlastnosti,“ citoval z tiskové zprávy odeslané prostřednictvím e-mailu švédskou akademií list Dagens Nyheter. Přesně toto znění se pak objevilo i v oficiálním zdůvodnění zveřejněném o několik hodin později.

„Bohužel nemohu nijak komentovat to, co bylo zveřejněno. Je důležité si uvědomit, že Akademie věd se zatím nesešla a nepřijala rozhodnutí, kdo získá letošní Nobelovu cenu za chemii,“ komentovala ještě ve středu ráno kauzu mluvčí švédské akademie Eva Neveliusová. Jak je možné, že správná jména unikla ještě předtím, než se o nich mělo hlasovat, zatím nikdo nevysvětlil.

Nobelovský týden

Udělování Nobelových cen probíhá každoročně ve stejném pořadí, kdy se jako první o ocenění v pondělí dozvědí laureáti ceny za lékařství, o den později se oznamují jména nositelů ceny za fyziku. Po oznámení cen za chemii následuje ocenění za literaturu, za mír a za ekonomii.

Slavnostní předání cen je plánované na 10. prosince, tedy na výročí úmrtí zakladatele ceny a vynálezce dynamitu Alfreda Nobela. S cenou se letos pojí odměna ve výši 11 milionů švédských korun (23 milionů korun).

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Studie odhalila skrytou souvislost mezi zpěvem ptáků, řečí a hudbou

Ptačí cvrlikání má s lidskou řečí a hudbou společného více, než by se mohlo na první pohled zdát. Studie zveřejněná v časopise Science odhalila společné akustické vzorce u stovek druhů ptáků a v lidské řeči a písních z 52 jazyků.
před 19 hhodinami

Vědci popsali nový druh dinosaura velikosti krocana, živil se ovocem

Vědci popsali nový druh dinosaura, který po území dnešních Spojených států kráčel před zhruba 66 miliony let. Byl velký přibližně jako krocan, neměl zuby a místo nich měl zobák uzpůsobený k rozmělňování měkké potravy. Vědci mu dali jméno Infernogallus jamesi, tedy „pekelné kuře“. Byl to však býložravec a živil se nejspíše ovocem, což podle vědců ukazuje, že jídelníček dinosaurů byl mnohem pestřejší, než se dosud předpokládalo. O studii publikované v časopise Nature Communications informovala agentura Reuters.
31. 10. 2026‌‌

Skarabové udrží trasu rovnou jako pravítko. Vědci to chtějí využít v biorobotice

Schopnost některých druhů hmyzu pohybovat se rovně ve složitém terénu fascinuje vědce už desítky let. Teď se skupina evropských expertů pokusila přenést toto poznání do praxe.
30. 10. 2026‌‌

Úspěšné vědecké granty mají skončit. Ať pokračují, vyzývá učená společnost

Rada Učené společnosti České republiky vyzvala vládu a sněmovnu, aby umožnily pokračování programu ERC CZ zaměřeného na podporu špičkového tuzemského výzkumu.
30. 10. 2026‌‌

Google podcenil rizika AI, akcie jeho domovské firmy rekordně oslabily

Akcie společnosti Alphabet, která provozuje vyhledávač Google, ztratily během jediného dne téměř půl bilionu dolarů (kolem deseti bilionů korun) hodnoty. Vyhledávání pomocí umělé inteligence, které sama zavedla, totiž firmu obírá o její tradiční zdroj příjmů z reklamy. A zisky z AI to zatím nedokázaly kompenzovat.
30. 10. 2026‌‌

Polární vír se může rozpadnout už začátkem listopadu. To se zatím nikdy nestalo

V dějinách pozorování se polární vír (někdy i polární vortex) nikdy nerozpadl před koncem listopadu. Letos se to možná stane už o tři týdny dříve, naznačují evropské meteorologické modely. To by mohlo mít zřejmě značné dopady na počasí v Evropě.
30. 10. 2026‌‌

Vědci: Za oběžnou dráhou Pluta je další „zakrslá“ planeta. Může být obrem mezi trpaslíky

Za oběžnou dráhou Pluta pravděpodobně obíhá kolem Slunce další trpasličí planeta. Ledové těleso astronomové objevili s pomocí teleskopu umístěného v Chile a označili 2026 ED138. K potvrzení toho, že jde skutečně o trpasličí planetu, jsou nicméně zapotřebí další pozorování.
30. 10. 2026‌‌

Tajemství opeřencova kalendáře: Tažní ptáci si umí „resetovat letový řád“

Ptáci dokáží svou migraci na tisícovky kilometrů vynikajícím způsobem načasovat. A když neočekávané okolnosti naruší nebo rozbijí jejich plány, jsou schopní všechno bez větších problémů dohnat. Problémem ale může být klimatická změna, upozorňují v nové studii vědci.
30. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.