QLED: в этих плоских панелях «упакованы» сразу две Нобелевские премии

ТехИнсайдерHi-Tech

Дорога к свету

Проходя мимо стеллажей с телевизорами, обратите внимание на модели, изготовленные с помощью технологии QLED. В этих плоских панелях «упакованы» сразу две Нобелевские премии: за светодиоды, дающие синий цвет, и за квантовые точки, которые светятся зеленым и красным, — свежая награда 2023 года.

Текст Роман Фишман

Многие наверняка помнят, какая шумиха поднялась 10–15 лет назад вокруг темы нанотехнологий. Началось все задолго до получения графена, с квантовых точек, и по большому счету ими же и закончилось. Эти крошечные кристаллы остаются едва ли не единственным примером нанотехнологий, добравшихся до стадии массового применения, до магазинов и квартир. Ежегодные объемы связанной с ними индустрии оцениваются в 4 млрд долл. в год, доминируют здесь японская корпорация Sony и корейский гигант Samsung. Впрочем, корнями эта история уходит в Европу – туда, где витражи украшают строгие готические соборы.

«Да здесь уже глубокая ночь», отреагировал Алексей Екимов на внезапный звонок с сообщением о присуждении Нобелевской премии.

Цветные витражи

Разноцветные стекла научились изготавливать еще в античности, однако впоследствии это искусство оказалось почти забыто, и алхимикам европейского Средневековья пришлось многое открывать заново. Так, они обнаружили, что добавление в стеклянный расплав хлорида золота делает его красным, а введение нитрата серебра – желтым. Тогда же мастера заметили, что цвет допированного солями металлов стекла меняется в зависимости от того, как долго оно проходило отжиг, выдерживаясь при высокой температуре. А отсюда всего несколько шагов до парадоксов настоящей нанотехнологии. В самом деле, обычно цвет материала определяется энергетическим состоянием электронов, которые образуют связи в его молекулах. Пока химическая формула остается стабильной, не должен меняться и цвет: если подогреть белила, зелеными они не станут. Однако частицы металлов, запертые в стекле, вели себя именно так: меняли цвет без химических превращений. Конечно, средневековые алхимики не знали ответа на эту загадку витражей. Не думали о ней и физики, которые уже в начале ХХ века создавали квантовую механику, а попутно предсказали существование и некоторые важные свойства нанокристаллов. Один из базовых принципов микромира состоит в том, что энергия «квантуется», то есть передается и получается крошечными порциями, не больше и не меньше. Электрон может уловить или излучить фотон, несущий ровно столько, сколько ему самому нужно для перехода на другой энергетический уровень, а к «неподходящим» частицам будет совершенно равнодушен. Но на привычном нам макроскопическом уровне это почти незаметно. Кусочек металла содержит мириады электронов, свободно путешествующих по его почти бесконечной (для элементарных частиц) кристаллической решетке, и усредненные значения их энергии уже не дискретны; «ступеньки» сливаются в гладкий «пандус». В 1930-е годы физики показали, что между этими состояниями должно иметься промежуточное. Если решетка достаточно мала, то электроны уже неспособны перемещаться по ней так свободно и начинают проявлять полноценные квантовые эффекты, включая дискретность энергетических переходов. При этом конкретные энергетические состояния частиц – высоты «ступенек» – определяются размерами образца, а значит, в зависимости от него металл может иметь разную теплоемкость, оптические и другие свойства. Экспериментально квантовый размерный эффект был продемонстрирован в 1960-х, а в конце 1970-х с ним столкнулся первый из будущих лауреатов Нобелевской премии по химии 2023 года.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

Почему мы все еще занимаемся сексом по старинке – с живыми людьми?

Популярная механика
Спасение утонувшего Спасение утонувшего

«Как заниматься сексом»: дежурная тинейджерская агитка

Weekend
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
6 вопросов, чтобы решиться на разрыв отношений с родственником 6 вопросов, чтобы решиться на разрыв отношений с родственником

Несколько подсказок тем, кто хочет прекратить отношения с близким

Psychologies
Строители невидимых путей Строители невидимых путей

Как устроен морской порт

Популярная механика
Происхождение совершенства Происхождение совершенства

Когда и почему растения свернулись в идеальную спираль

N+1
Летящая на волне Летящая на волне

История о том, как летал один из самых необычных сверхзвуковых самолетов

Популярная механика
«Останавливаться я не собираюсь» «Останавливаться я не собираюсь»

Екатерина Молоховская на сцене — артистка, а в жизни — психолог

OK!
Красота заменит думскроллинг Красота заменит думскроллинг

Как взаимодействие с нейросетями может скрасить ваши будни

ТехИнсайдер
«Математические игры с дурацкими рисунками: 75¼ простых, но требующих сообразительности игр, в которые можно играть где угодно» «Математические игры с дурацкими рисунками: 75¼ простых, но требующих сообразительности игр, в которые можно играть где угодно»

Отрывок из книги с развлекательными математическими задачками

N+1
Криптовалюты. Поколение второе Криптовалюты. Поколение второе

От «цифрового золота» к полноценным деньгам

Популярная механика
Через апокалипсис революции к тысячелетнему царству Через апокалипсис революции к тысячелетнему царству

Как возникла коммунистическая утопия

Weekend
Art&Science Art&Science

Можно ли объединить науку и искусство

Популярная механика
Как оставаться активным во время депрессии: 5 рекомендаций Как оставаться активным во время депрессии: 5 рекомендаций

Как быть активным, если из-за депрессии совсем нет сил?

Psychologies
Двигаться вперед Двигаться вперед

Suzuki Vitara в городе пушек, пряников и самоваров

Автопилот
Как художник Даши Намдаков стал талисманом для чиновников и бизнесменов Как художник Даши Намдаков стал талисманом для чиновников и бизнесменов

Как художник Даши Намдаков стал главным скульптором России

Forbes
Сказка об умозрительном времени Сказка об умозрительном времени

«Год рождения»: 1990-е как пустая метафора

Weekend
Почему термос перестал держать тепло: 3 житейских способа восстановить изоляцию Почему термос перестал держать тепло: 3 житейских способа восстановить изоляцию

Как починить термос, чтобы он снова радовал горячими напитками

ТехИнсайдер
Метеорологи уточнили оценку эффекта Туми в два раза Метеорологи уточнили оценку эффекта Туми в два раза

Уточнение оценки эффекта Туми сделает климатические модели более точными

N+1
Каракары справились с решением головоломок не хуже какаду Каракары справились с решением головоломок не хуже какаду

Птицы из отряда соколообразных доказали свой высокий интеллект

N+1
Передача семьи Романовых Уралсовету Передача семьи Романовых Уралсовету

Картина Владимира Пчёлина, изображающая передачу Николая II Уралсовету

Дилетант
Дети Мио Дети Мио

Единственный в России фонд, помогающий мальчикам с миодистрофией Дюшенна

Robb Report
Сонный паралич Сонный паралич

Что такое сонный паралич, почему возникает и можно ли избавиться

Лиза
Ветер в голове Ветер в голове

Что происходит у подростка в голове? Спойлер – это похоже на ядерный взрыв

Здоровье
Гибкий график работы может «омолодить» сердце на 10 лет Гибкий график работы может «омолодить» сердце на 10 лет

Как график работы влияет на здоровье сердца?

ТехИнсайдер
Хрононный радар Хрононный радар

Разрешаем последние нестыковки физики Quantum Break со сценаристом игры

N+1
Быстрее, выше, сильнее: как связаны спорт и либидо Быстрее, выше, сильнее: как связаны спорт и либидо

Можно ли повысить либидо, занимаясь спортом?

Правила жизни
В цветущем саду В цветущем саду

Роскошный классический интерьер квартиры на Патриарших прудах

SALON-Interior
«Книга решений» Мишеля Гондри: история гения… или пациента с ментальным расстройством? «Книга решений» Мишеля Гондри: история гения… или пациента с ментальным расстройством?

Разбираем типажи из фильма «Книга решений» режиссера Мишеля Гондри

Psychologies
Какой кофе бывает и как его выбрать: советы экспертов Какой кофе бывает и как его выбрать: советы экспертов

Как выбрать кофе домой?

РБК
Открыть в приложении