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

За невидимым щитом За невидимым щитом

Как защититься от космической радиации, чтобы летать к другим планетам?

ТехИнсайдер
Три самых известных российских киллера 90-х Три самых известных российских киллера 90-х

Наемные убийцы, делавшие свою работу с артистизмом, достойным Голливуда

Maxim
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

«Инфорги» — люди, которые придут на смену Homo Sapiens

Популярная механика
Атомные гиганты полярных морей. Смена поколений Атомные гиганты полярных морей. Смена поколений

Зачем России XXI века нужны ледоколы?

Наука и техника
Семь подземных королей Семь подземных королей

Удивительные машины, которые можно встретить только под землей

ТехИнсайдер
Вы этого не знали! Какие бывают капсулы для стирки и как правильно ими пользоваться Вы этого не знали! Какие бывают капсулы для стирки и как правильно ими пользоваться

Капсулы для стирки: как и из чего они производятся, как ими пользоваться?

ТехИнсайдер
Ниже солнца, выше воды Ниже солнца, выше воды

Беспилотное судно с почти неограниченным запасом хода

Популярная механика
Метод Айви Ли: как в пару шагов достичь максимальной продуктивности Метод Айви Ли: как в пару шагов достичь максимальной продуктивности

Порой для максимальной продуктивности достаточно одного нелинованного листа

ТехИнсайдер
Красота заменит думскроллинг Красота заменит думскроллинг

Как взаимодействие с нейросетями может скрасить ваши будни

ТехИнсайдер
Польза и вред кофе: все, что вам нужно знать. Еще чашечку! Польза и вред кофе: все, что вам нужно знать. Еще чашечку!

Кофе — наш друг или враг? Отвечает нутрициолог Дарья Савельева

Psychologies
Добро пожаловать в черную дыру Добро пожаловать в черную дыру

Как насчет визита к одной из черных дыр?

Популярная механика
Как работает мозг, и как поддерживать его здоровье Как работает мозг, и как поддерживать его здоровье

Как привычки и образ жизни влияют на мозг?

ТехИнсайдер
Быть или не быть, или о судьбе бумажных библиотек Быть или не быть, или о судьбе бумажных библиотек

Цифровизация не уменьшает, а только меняет ценность настоящих книг

Наука
Сонный паралич Сонный паралич

Что такое сонный паралич, почему возникает и можно ли избавиться

Лиза
Ход слоном Ход слоном

Почему та или иная страна становится передовой, а потом вдруг отстающей?

ТехИнсайдер
Алина Кохно Алина Кохно

Об опасности дефицита железа из первых уст

Здоровье
Пацаны и чушпаны: как сериал «Слово пацана» исследует подростковую преступность 80-х Пацаны и чушпаны: как сериал «Слово пацана» исследует подростковую преступность 80-х

«Слово пацана»: очевидные недостатки и неочевидные достоинства сериала

Forbes
Что важно помнить на скользкой дороге: почему зимой рефлексы нам не друзья Что важно помнить на скользкой дороге: почему зимой рефлексы нам не друзья

Что делать, если автомобиль потерял контакт с зимней дорогой

Maxim
«Порчу все, к чему прикасаюсь»: как детские травмы обесценивают успехи и достижения «Порчу все, к чему прикасаюсь»: как детские травмы обесценивают успехи и достижения

Глава из книги «Что знают мои кости» — о детских травмах

Forbes
Что на самом деле совершили панфиловцы и сам Панфилов осенью 1941-го Что на самом деле совершили панфиловцы и сам Панфилов осенью 1941-го

Дискуссии о подвиге 28 панфиловцев — «было? не было? а если было, то как?»

Maxim
Цифровая лихорадка Цифровая лихорадка

С каждым годом майнинг биткоинов требует больше ресурсов, но не останавливается

ТехИнсайдер
Установлена лазерная связь на расстоянии 16 миллионов километров. Это в 40 раз дальше Луны Установлена лазерная связь на расстоянии 16 миллионов километров. Это в 40 раз дальше Луны

Самая дальняя в истории демонстрация оптической связи

ТехИнсайдер
Девки не сидели в теремах: какой была интимная жизнь на Руси Девки не сидели в теремах: какой была интимная жизнь на Руси

Как на самом деле жили женщины в допетровскую эпоху?

Forbes
Каждый пятый житель России имеет опыт бездомности Каждый пятый житель России имеет опыт бездомности

20% россиян имеют опыт бездомности: они жили вне дома, у друзей или в хостелах

Forbes
Премия за самый короткий импульс света Премия за самый короткий импульс света

Как электроны связаны с современной наукой?

Наука и жизнь
Как на годы продлить эффект от пластики: шпаргалка от хирурга Как на годы продлить эффект от пластики: шпаргалка от хирурга

Эти вещи нужно знать еще перед тем, как лечь под нож!

VOICE
Правила игры на кухне Правила игры на кухне

Как родителям познакомить маленьких детей с миром большой кулинарии

Новый очаг
Самые смешные животные в дикой природе в 2023 году Самые смешные животные в дикой природе в 2023 году

Фотографии, от которых заржет даже моль!

Maxim
«Полезное прошлое: История в сталинском СССР» «Полезное прошлое: История в сталинском СССР»

Почему историки перестали называть Ивана Грозного тираном

N+1
Новый папа Новый папа

Как наладить отношения между ребенком и твоим новым мужчиной

Лиза
Открыть в приложении