潮新闻客户端记者潘璐见习记者吴馥梅
当地时间10月4日，瑞典皇家科学院宣布将年诺贝尔化学奖授予蒙吉·巴文迪（MoungiBawendi），路易斯·布鲁斯（LouisBrus）和阿列克谢·叶基莫夫（AlexeiEkimov），以表彰他们“对量子点的发现与合成”。
在颁奖时，屏幕前放了好几个颜色不一样但色彩鲜艳的容量瓶，其中存放的就是量子点发光材料。量子点是如此之小，但它们能够照亮计算机显示器和电视屏幕，生物化学家和医生用它们来绘制生物组织图，它们还可以帮助医生精确地切除肿瘤……什么是量子点？为何今年的诺贝尔化学奖花落这三位科学家？这项研究成果在我们的日常生活中有哪些应用？
在现场，瑞典皇家科学院秘书长HansEllegren展示了五个装有这种量子点发光材料的容量瓶图源：中科院物理所直播
什么是量子点？
纳米尺度的“神奇”材料
当材料的大小进入纳米尺度时，会发生独特的变化。
“量子点具有许多迷人而不寻常的特性。”诺贝尔化学奖委员会主席约翰-埃奎斯特（Johan?qvist）说：“重要的是，量子点根据其大小具有不同的颜色。”
什么是量子点？量子点，又称半导体纳米晶。每一个量子点是由数百至上百万原子组成、尺寸一般在几个到几十纳米的半导体单晶颗粒。“正常的半导体都是一块很大的单晶材料，把一块半导体晶体分成非常多的纳米单晶，就得到了半导体纳米晶。”浙江大学化学系教授、纳晶科技股份有限公司创始人彭笑刚告诉潮新闻记者，“半导体是它本身的固有材料性质，而纳米晶则是指它的尺度。”
与其他纳米晶材料不同，量子点以半导体晶体为基础。进一步地，由于半导体单晶大小进入纳米尺度、半导体纳米晶体内部拥有优异的周期性，其内部电子在各方向上的运动在纳米晶内几无阻碍但受到边界的局限，导致材料的电子结构发生很大变化，连续的能带结构变成具有原子特性的分立能级结构。通俗讲，每一个半导体纳米晶成为一个独立的量子系统、其光学和光电性质与尺寸密切相关，这种效应被布鲁斯等人命名为量子限域效应，半导体纳米晶由此得名量子点，或者人造原子。
“量子限域效应也叫做量子尺寸效应，即它的性质与尺寸有直接的关系。通过变换纳米单晶的尺寸，它的半导体性质会发生非常大的变化，这导致它跟传统的半导体非常不一样，能够带来一些全新的特性”，彭笑刚向潮新闻记者解释道。
在量子限域效应下，量子点受激发后可以发射荧光。由于量子尺寸效应，量子点的尺寸越大，光子的能量越低，波长就越长，发出来的光越往红光方向变化。反之，量子点的尺寸越小，释放出来的光子波长就越短，发出来的光就越往蓝光方向偏移。
量子点根据其大小具有不同的颜色图源：瑞典皇家科学院
