Ba nhà khoa học ở Mỹ đã đoạt giải Nobel hóa học hôm thứ Tư nhờ công trình nghiên cứu về chấm lượng tử - những hạt nhỏ có đường kính chỉ vài nanomet có thể phát ra ánh sáng màu rất sáng và ứng dụng của chúng trong cuộc sống hàng ngày bao gồm điện tử và hình ảnh y tế.

Moungi Bawendi, thuộc MIT, Louis Brus, thuộc Đại học Columbia và Alexei Ekimov, thuộc Nanocrystals Technology Inc., được vinh danh vì công trình của cả ba với các hạt nhỏ “có những đặc tính độc đáo và hiện đang lan truyền ánh sáng của chúng từ màn hình tivi và đèn LED,” theo Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, nơi công bố giải thưởng ở Stockholm.

Sự hồi hộp xung quanh quyết định của viện đã chuyển biến bất thường khi truyền thông Thụy Điển đưa tin tên những người chiến thắng vài giờ trước khi giải thưởng được công bố. Thông báo trước này dường như đến từ một bản tin được gửi đi sớm do nhầm lẫn.

Chấm lượng tử là những hạt vô cơ cực nhỏ phát sáng nhiều màu từ đỏ đến xanh khi tiếp xúc với ánh sáng. Màu sắc chúng phát ra phụ thuộc vào kích thước của hạt.

Các nhà khoa học có thể chế tạo các chấm từ nhiều loại vật liệu khác nhau, từ vàng, graphene đến cadmium và kiểm soát màu sắc của chúng bằng cách kiểm soát kích thước của chúng. Những hạt nhỏ nhất, trong đó các electron bị giam giữ chặt chẽ nhất, phát ra ánh sáng xanh. Các hạt lớn hơn một chút, trong đó các electron nảy xung quanh bước sóng dài hơn, phát ra ánh sáng đỏ.

Các nhà hóa học đôi khi so sánh kích thước của hạt với một hộp giam giữ.

Lý thuyết “hạt trong hộp” cơ bản của cơ học lượng tử được mô tả lần đầu tiên cách đây gần một thế kỷ. Nhưng phải đến vài thập kỷ sau, các nhà khoa học mới có thể chế tạo được chấm lượng tử trong phòng thí nghiệm.

Vào những năm 1980s, Ekimov, 78 tuổi và Brus, 80 tuổi, đã mài giũa lý thuyết và phát triển các kỹ thuật thí nghiệm ban đầu để tạo ra các hạt phát ra các màu sắc khác nhau bằng cách điều chỉnh kích thước. Năm 1993, Bawendi, 62 tuổi, đã phát triển các phương pháp hóa học mới để sản xuất các hạt một cách nhanh chóng và đồng nhất - phương pháp này sớm cho phép mở rộng nhiều ứng dụng thương mại, bao gồm cả trong màn hình điện tử.

Judy Giordan, chủ tịch Hiệp hội Hóa học Mỹ, cho biết bà rất vui mừng với sự lựa chọn  người chiến thắng.

Giordan nói: “Điều chúng tôi quan tâm nhiều trong hóa học là khả năng tạo ra và điều chỉnh các cấu trúc và kiến trúc mới để giải quyết các vấn đề giúp ích cho con người và hành tinh.”

Rigoberto Advincula, một nhà hóa học vật liệu tại Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge ở Tennessee, cho biết công trình này đã giúp kết nối các lĩnh vực vật lý và hóa học, đồng thời nói thêm: “Công nghệ này rất dễ tái tạo – đó là lý do tại sao nó trở nên phổ biến và phổ biến đến vậy.”

Ngày nay, chấm lượng tử được sử dụng phổ biến trong màn hình điện tử và hình ảnh y sinh. Chất lượng huỳnh quang của các hạt cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi cách thức thuốc được phân phối trong cơ thể con người, cũng như nghiên cứu vị trí chính xác và sự phát triển của khối u chẳng hạn.

Truyền thông Thụy Điển đưa tin vài giờ trước thông báo hôm thứ Tư rằng Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã gửi một thông cáo báo chí xác định Bawendi, Brus và Ekimov là những người đoạt giải Nobel mới nhất.

Đài truyền hình công cộng SVT cho biết thông cáo báo chí cho biết bộ ba đã nhận được giải thưởng vì "khám phá và tổng hợp các chấm lượng tử."

Sau khi chính thức công bố ba người chiến thắng, Tổng thư ký Hans Ellegren cho biết Viện hàn lâm Thụy Điển sẽ điều tra việc thông tin được đưa ra trước như thế nào.

Ông nói trong cuộc họp báo nơi công bố giải thưởng: “Có một thông cáo báo chí được gửi đi mà vẫn chưa rõ lý do. Sáng nay chúng tôi đã rất tích cực để tìm hiểu chính xác chuyện gì đã xảy ra. Đây là điều rất đáng tiếc và chúng tôi vô cùng hối tiếc về những gì đã xảy ra."

Viện hàn lâm này, nơi trao các giải thưởng vật lý, hóa học và kinh tế, yêu cầu đề cử trước một năm từ hàng nghìn giáo sư đại học và các học giả khác trên khắp thế giới.

Sau đó, một ủy ban cho mỗi giải thưởng sẽ thảo luận về các ứng cử viên trong một loạt cuộc họp suốt cả năm. Khi kết thúc quá trình, ủy ban sẽ trình bày một hoặc nhiều đề xuất cho toàn bộ viện để bỏ phiếu. Các cuộc thảo luận, bao gồm cả tên của những người được đề cử không phải là người chiến thắng, đều được giữ bí mật trong 50 năm.

Bawendi nói trong cuộc họp báo rằng ông “rất ngạc nhiên, buồn ngủ, sốc, bất ngờ và rất vinh dự.”

Khi được hỏi về vụ rò rỉ, ông nói rằng ông không biết mình đã được trao giải Nobel cho đến khi được viện hàn lâm gọi đến.

Bawendi cho biết ông không nghĩ đến những ứng dụng có thể có của công việc của mình khi bắt đầu nghiên cứu về chấm lượng tử.

Ông nói: “Động lực thực sự là khoa học cơ bản. Sự hiểu biết cơ bản, sự tò mò về cách thế giới vận hành? Và đó là điều thúc đẩy các nhà khoa học và nhà khoa học hàn lâm làm những gì họ làm.”

Brus, giáo sư danh dự tại đại học Columbia, cho biết ông đã không nhấc máy khi có cuộc gọi vào sáng sớm từ viện hàn lâmThụy Điển để thông báo cho ông.

“Điện thoại đổ chuông suốt đêm, nhưng tôi không bắt máy vì về cơ bản tôi đang cố ngủ một chút,” ông nói với hãng tin AP. Cuối cùng ông cũng nhìn thấy tin tức trực tuyến khi thức dậy vào khoảng 6 giờ sáng.

“Tôi chắc chắn không dự kiến được điều này,” Brus nói.

Brus cho biết ông rất vui khi thấy lĩnh vực hóa học mà ông thực hành được công nhận. Ông cho biết những ứng dụng thực tế của chấm lượng tử, như tạo ra màu sắc trên TV màn hình phẳng, là điều mà ông đã hy vọng khi bắt đầu công việc này từ nhiều thập kỷ trước.

Brus nói: “Nghiên cứu cơ bản cực kỳ khó dự đoán chính xác nó sẽ diễn ra như thế nào. Nó dành cho nền tảng kiến thức nhiều hơn là dành cho tài liệu thực tế. Nhưng trong trường hợp này, là cả hai."

Ekimov là cựu trưởng ban khoa học tại Nanocrystals Technology, một công ty có trụ sở tại New York, nơi ông bắt đầu làm việc vào năm 1999. Viện hàn lâm Thụy Điển ghi nhận ông đã chứng minh được vào đầu những năm 1980s rằng kích thước của hạt nano clorua đồng ảnh hưởng đến màu sắc trong thủy tinh.

Hôm thứ Ba, giải vật lý đã thuộc về nhà vật lý người Pháp gốc Thụy Điển Anne L'Huillier, nhà khoa học người Pháp Pierre Agostini và Ferenc Krausz người Pháp gốc Hungary vì đã tạo ra cái nhìn thoáng qua trong tích tắc đầu tiên về thế giới quay siêu nhanh của các electron.

Hôm thứ Hai, Katalin Kariko người Mỹ gốc Hungary và Drew Weissman người Mỹ đã giành giải Nobel y học vì những khám phá cho phép tạo ra vắc xin mRNA chống lại COVID-19.

Tiếp theo là các giải thưởng về văn học, hòa bình và kinh tế, với một thông báo được đưa ra vào mỗi ngày trong tuần cho đến thứ Hai.

Giải Nobel có phần thưởng tiền mặt trị giá 11 triệu kronor Thụy Điển (1 triệu USD) từ di chúc của người tạo ra giải thưởng, nhà phát minh người Thụy Điển Alfred Nobel.

© 2023 The Associated Press

Bản tiếng Việt của The Canada Life