【大澳门威尼斯人赌场官网2023年10月05日讯】（大澳门威尼斯人赌场官网记者钟元台湾报导）今年诺贝尔化学奖颁给美俄化学家，表扬三位得主在发现及合成量子点研究上所做的贡献。台湾科技媒体中心邀请到四位专家解析，专家认为，三位诺贝尔化学奖得主奠定了量子点研究的基础，为奈米技术创造革命性的发展。

2023年的诺贝尔化学奖得主揭晓，由美国科学家巴汶帝（Moungi G. Bawendi）、布鲁斯（Louis E. Brus）与俄罗斯科学家艾吉莫夫（Alexei I. Ekimov）三位共同获得殊荣。

台湾国立阳明交通大学应用化学系副教授郭俊宏说明，“三位化学奖得主研究的粒子大约是2奈米到10奈米间，技术原理是量子点的大小不同，会决定量子点发光特性的差异，就像可见光波长不同，我们肉眼所见的颜色就不同。”郭俊宏说，依据国际纯化学和应用化学联合会（IUPAC）的定义，小于100奈米的粒子就有机会产生量子效应，改变能带结构与能带间的能隙能量。

郭俊宏举例，大块的金属一般不会放光，但尺寸缩小到奈米尺度就会因为量子效应而发光，符合艾吉莫夫和布鲁斯观察的量子现象。早期研究奈米材料遇到的困难是难以控制每个粒子的均匀度，巴汶帝主要贡献的是开发了可稳定合成量子点的方法，现在已有许多应用。

国立台湾大学化学系教授兼新兴物质与前瞻元件科技研究中心主任周必泰说明，其实奈米粒子很早就存在于日常生活，但一直没被发现。在1980年至1985年间显微技术突破，因为可观察到量子点，才开始蓬勃发展。他指出，科学家先是在半导体低温实验中发现有发光现象，布鲁斯领导团队做了基础研究与应用。最著名的就是在镉和硫的半导体上发现低温会发光，且不同大小的尺寸发光颜色会不同。

周必泰说，大约十几年前，布鲁斯来过台大物理系办的研讨会，布鲁斯话不多但思路敏捷。其实布鲁斯原本研究质子的穿隧效应等基础科学，当发现量子点发光后，布鲁斯曾经犹豫到底要继续做基础质子穿隧研究，还是要做量子点研究。

周必泰认为布鲁斯可以得奖，是因为他做了量子点的起始研究，以及理论的推导。现在的量子点研究是从布鲁斯的经典研究发展出来的。而真正做到常温可以改变不同放光颜色的是巴汶帝利用界面活性剂包覆量子点而得，现在全世界都在应用。

他举例说明，量子点的应用之所以方便，是因为有机材料要做到放出一系列特定颜色的光需要详加设计，且可能需要几年时间才能达到需求，然而量子点可在摄氏220度左右高温达成，并且在短短数分钟，看到想要的发光颜色立刻冷却化学反应，就可以得到不同尺寸的量子点及相对的发光颜色，而且发光强度不仅比一般有机染料强，且放光颜色很精准，颜色比有机染料鲜明非常多。

“量子点的研究奠基了许多基础及应用研究，在基础方面涉及尖端的单分子研究，在应用方面是光电产业的科学基础，未来有可能帮助光传导电的领域发展。他补充，量子点其它的应用还有太阳能电池、QLED电视等。全球QLED发展很快，但台湾还没跟上，相当遗憾。”周必泰说。

中央研究院应用科学研究中心研究员兼智慧生物工程专题中心执行长陈培菱，分享以前自己的指导教授是贝尔实验室的无机材料研究负责人，他们想尝试可否用无机材料做出不同颜色的电话，所以布鲁斯才开始研究颜色和粒子大小的关系。当时奈米科技的研究有很多方向，量子点是其中一个开花结果的研究。

陈培菱提到得奖者之一巴汶帝的严谨研究，巴汶帝发现用不同温度合成量子点，会控制量子点的大小，导致发出不同颜色的光。在很多科学家投入几十年，才开发出让量子点溶于水的技术，也才可用在生物医疗，例如医师不清楚肿瘤的边缘时，用量子点染色癌细胞可以协助标示，帮助医生看到发光的边缘位置。但是陈培菱也提到，因为量子点使用的元素有毒性，生物医疗上有许多顾虑，仍需要突破。

国立清华大学化学系教授黄暄益以自身研究为例，提到量子点的研究困难在于很难控制粒子的大小并且大量生产，每一次做出来的粒子大小必须一致。而黄暄益做的研究是控制粒子表面形状，因为其实量子点的晶体并非都是圆形，如果还可以做出很小尺寸又有不同形状的粒子，这是另外一个可以控制发光颜色的方法。

责任编辑：任子君#