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Die Welt der Quanten ist für Menschen ohne physikalischen oder chemischen | |
Hintergrund kaum zu durchschauen und vor allem nicht sichtbar. Ein | |
Quantenpunkt ist nur wenige Nanometer groß; menschliche Haare haben im | |
Vergleich einen Durchmesser von 20.000 bis 100.000 Nanometern. Innerhalb | |
eines Quantenpunkts, der aus einer Gitterstruktur besteht, befinden sich | |
Elektronen, die ständig ihren Platz wechseln. Abhängig von der Größe des | |
Quantenpunkts haben sie dafür unterschiedlich viel Platz und geben | |
entsprechend unterschiedlich farbiges Licht ab. Die Wissenschaftler Moungi | |
Bawendi (Frankreich), Louis Brus (USA) und Alexej Ekimow (Russland) sind | |
vergangenen Mittwoch für ihre Grundlagenforschung zu dem Thema mit dem | |
Chemienobelpreis ausgezeichnet worden. | |
Auf den ersten Blick mag ihre Forschung wie eine wissenschaftliche | |
Spielerei erscheinen, dabei sind Quantenpunkte längst im Alltag angekommen: | |
Viele Menschen haben die Technologie bereits in ihrem Wohnzimmer, in ihrem | |
Fernseher. Fernsehbildschirme, die die sogenannte QLED-Technologie | |
verwenden, basieren auf der jetzt prämierten Erfindung und können Farben | |
damit kontrastreicher darstellen. Quantenpunkte können allerdings auch | |
außerhalb der Unterhaltungselektronik zum Einsatz kommen: In Solarzellen | |
bewirken sie, dass das Sonnenlicht besser absorbiert wird und die Zellen | |
effizienter arbeiten. In der Medizin können sie bei der Bildgebung für eine | |
besser erkennbare Darstellung von Tumoren sorgen. | |
Bereits in den 1930er Jahren vermuteten Forscher:innen, dass es den Effekt | |
der Quantenpunkte geben könnte, konnten ihn aber nicht nachweisen. Das | |
gelang in den 1980er Jahren unabhängig voneinander gleich zwei Forschern, | |
die jetzt ausgezeichnet wurden: Der Physiker Alexej Jekimow experimentierte | |
1981 mit Gläsern, denen er in der Herstellung Kupferchlorid beimischte. In | |
den Gläsern bildete das Kupferchlorid Kristallstrukturen. Erhitzte er die | |
Gläser, änderten die Kristalle ihre Farbe und auch ihre Größe, mal waren | |
sie wenige Nanometer und dann wieder bis zu 20 Nanometer groß. Zwei Jahre | |
später konnte Louis Brus in den USA zum zweiten Mal einen Nachweis dafür | |
erbringen, dass kleinste metallische Kristalle auf Wärmeeinfluss reagieren, | |
diesmal in einer flüssigen Lösung. | |
Um das neue Wissen praktisch nutzen zu können, fehlte allerdings noch ein | |
entscheidender Schritt: Weder Jekimow noch Brus konnten die exakte Größe | |
und damit die Farbe der Teilchen exakt beeinflussen. Die Lösung dafür | |
brachte Moungi Bawendi, der dritte Preisträger. Er entwickelte 1993 ein | |
neues Verfahren, mit dem Größe und Oberflächenstruktur der Partikel | |
kontrolliert und so besser erforscht werden konnten. Yannik Achternbosch | |
7 Oct 2023 | |
## AUTOREN | |
Yannik Achternbosch | |
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