A livello macroscopico, il colore di un oggetto rimane lo stesso indipendentemente dalla sua dimensione. Ad esempio, un anello d’oro ha lo stesso colore di una corona d’oro. Tuttavia, a livello nanometrico, la dimensione diventa importante quando si tratta di colore. Gli effetti quantistici nelle nanostrutture erano stati previsti da tempo, ma nessuno era riuscito a realizzare tali strutture fino a quando lo studio del vetro ha rivelato una possibile strada da seguire.
I vetrai del passato utilizzavano gli stessi composti per ottenere colori diversi, ma cambiavano i loro processi. Ad esempio, una miscela di seleniuro di cadmio o solfuro di cadmio poteva produrre sia il giallo che il rosso. Il dottor Alexey Ekimov, uno dei vincitori del Premio Nobel per la Chimica di quest’anno, ha scoperto che nanocristalli di diverse dimensioni danno origine a colori diversi. Allo stesso modo, Louis Brus stava lavorando sui cristalli di solfuro di cadmio, che potevano catturare la luce solare e reagire in modi diversi a seconda della loro dimensione.
Questo ha portato alla scoperta dei punti quantici, che sono minuscole particelle di semiconduttori composte da qualche migliaio di atomi. Le proprietà dei punti quantici sono determinate dalle leggi della meccanica quantistica e possono assorbire la luce e riemetterla in un altro colore, il quale dipende dalla loro dimensione. Questa proprietà ha reso i punti quantici utili per LED, tecnologie di raccolta di energia e di luce, nonché in chimica, biologia e medicina.
I ricercatori stanno esplorando l’uso dei punti quantici per tracciare e forse eliminare i tessuti cancerosi nel corpo. Essi sono già utilizzati come etichette per le cellule in biologia e per l’imaging in vivo, oltre che nei display. Inoltre, i punti quantici possono essere combinati con altri materiali per creare “solidi artificiali” con proprietà diverse dai solidi ordinari.
Tuttavia, è difficile prevedere le future applicazioni dei punti quantici. I professori Bawendi e Brus, due dei principali ricercatori in questo campo, non vogliono fare scommesse sulle possibili applicazioni future. Nonostante ciò, entrambi sono ottimisti sul potenziale dei punti quantici e sperano che la scienza continui a progredire in questo settore.
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