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材料一:

①人民网斯德哥尔摩10月5日电(记者殷淼)瑞典皇家科学院4日宣布,将2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·巴文迪、路易斯·布鲁斯和阿列克谢·叶基莫夫,以表彰他们在“发现和开发量子点”方面做出的贡献。

②瑞典皇家科学院发布的一份媒体声明表示,2023年诺贝尔化学奖获得者成功地发现和开发了如此小的粒子,这些被称为量子点的粒子现在在纳米技术中非常重要。

③诺贝尔化学委员会主席约翰·阿奎斯特说:“量子点具有许多迷人和不寻常的特性。重要的是。它们根据大小有不同的颜色。”

④据介绍,量子点正在为人类带来许多福祉。研究人员认为,在未来,它们可以为柔性电子产品、微型传感器、更薄的太阳能电池和加密的量子通信做出贡献。

(摘编自《2023年诺贝尔化学奖评选结果揭晓三位科学家获奖》,《人民网》2023年10月6日)

材料二:

①量子点是一种纳米级别的半导体晶体(纳米半导体),直径通常为2~10纳米。当施加电场或光压时,这些纳米半导体会发出特定频率的光,而且光的频率会随着其尺寸的大小而变化。通过调节这种纳米半导体的尺寸,便可以控制其所发出的光的颜色。这种纳米半导体具有限制电子和电子空穴的特性(属于量子尺寸效应),自然界中的原子或分子也具有该特性,因而被称为量子点,也被称为“人造原子”或“量子点原子”。

②量子点通常是由半导体材料构成的,通过简单地改变它们的大小就可以改变其性质。如较小的会发出蓝光,较大的会发出红光和黄光。除了颜色上的变化,量子点的磁性、电性、热性和催化性也会随着它们的大小变化呈现不同的特性。

③现在,市场上最新款的量子点发光二极管(QLED)电视机和计算机显示器都是利用量子点技术创建像素的RGB(红绿蓝)颜色,其色彩和亮度都非常惊艳。采用QLED技术的显示器具有超薄、高色域、柔性、高对比度等特点,可为使用者带来无与伦比的画质体验。目前,在全球范围内,约8%的电视机屏幕使用了量子点技术。在美国,量子点技术相关产品所带来的收益在2021年已经达到40亿美元。

(摘编自青衣江《2023年诺贝尔化学奖:量子点让生活更加绚丽多彩》,《百科知识》2023年第24期)

材料三:

①虽然量子点非常小,但亮度极高,科学家可以利用量子点进行生物分子标记,这样可以很容易地追踪到生物分子在细胞中的位置和活动。例如,用量子点标记寡核苷酸探针,可用于基因或蛋白质的检测。这种检测技术有助于研究人员和医生进行基因表达的研究、高通量筛选实验以及临床医学诊断。此外,量子点还可以帮助研究人员跟踪药物在人体内的运动,为研究药物的动力学和药效提供了有力手段。由于量子点可以发出不同颜色的荧光,科学家还可以用不同颜色的量子点来标记不同的生物分子,从而进行更复杂的研究。

②在光电子学领域,量子点技术也有重要的应用价值。由于量子点具有优异的光电性能,可以应用于光电探测器、光伏电池、激光器等领域。量子点的窄带隙特性使其在太阳能电池中具有更高的光电转换效率,将推动太阳能技术的发展。

③量子点技术更大的潜在用途可能出现在量子计算领域,因为量子点可以作为量子比特的候选物理系统,用于构建量子计算机。目前,也有研究人员希望利用量子点产生的单个光子来制造光驱动的量子计算机。此外,量子点技术可以用于量子通信,有助于实现更安全、更高效的信息传输。

(摘编自《量子点:绘制绚丽纳米世界》,《文萃报》2023年第41期)

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