Dmitrij Mengyelejev pont százötven évvel ezelőtt álmodta meg a periódusos táblát. Nem átvitt értelemben, szó szerint.

“Láttam álmomban egy táblázatot, melyben az összes elem a kívánt helyére került. Felébredvén rögtön leírtam egy darab papírra.“

Az akkor ismert 63 elemet az atomok súlyának értékei alapján egy, a tulajdonságaikat világosan bemutató táblázatba foglalta. Most a kutatók újragondolják a periódusos tábla koncepcióját, hogy az időközben megalkotott mesterséges elemeket is ugyanilyen egyértelmű rendszerbe foglalhassák. A periódusos tábla mintaként szolgálhat, meg ha az új elemek másfajta osztályozás igényelnek is.

“Analógiában azzal, amit tudunk az atomról, most már különböző kvantumpontok (mesterséges atomok) kombinációjával molekula-szerű struktúrákat tudunk alkotni.“ - mondta Uri Banin, a Jeruzsálemi Héber Egyetem Nanotechnológiai és Nanotudományos Központjának professzora. A kvantumpontok nanoméretű kristálydarabok, melyek mindegyike több száz vagy több ezer félvezető atomot tartalmaz. “Mikor az elektromikroszkópon keresztül nézzük őket, olyannak látszanak, mint a pontok[...]

Úgy, mint a valódi atomok esetében is, ha kombináljuk őket egymással, új (mesterséges) molekulákat alkotunk, melyek teljesen egyedi tulajdonságokkal és jellemzővel bírnak.”

Mesterséges atomoknak hívjuk azokat az elemeket és a belőlük felépülő molekulákat, melyek a periódusos tábla 118 eleme és a belőlük felépült 150 millió eredeti molekula között nem találhatóak meg. A kvantumpont atomok rendkívül változékonyak, a jellemzőiket nem csak az anyaguk, hanem a méretük határozza meg. Mivel félvezetőként viselkednek, fényt bocsátanak ki, minden méretű pont más más színű fényt, így nagyon hasznos tulajdonságokkal bírnak az élet megszámlálhatatlan területén. Elsőre minden bizonnyal a Qled tévéképernyők ugranak be mindenkinek, de az orvostudományban is nagy áttörést hoztak, felváltva a hagyományos fluoreszkáló biomarker anyagokat, melyek nagyon gyorsan lebomlottak a szervezetben: a luminesszens kvantumpontok bármilyen részecskéhez csatlakozva sokáig követhetőek maradnak.

Az extra-kicsi nyomkövetővel felcímkézett sejtek ellenőrizhetősége előrelépést hoz a rákgyógyításban is. Azonban a rendkívül változékony atomokat eddig nehéz volt egy, a periódusos táblához hasonló rendszerben összefoglalni, mely világosan megmutatja a jellemzőiket, noha a vezető képességüknek köszönhetően nem is olyan elképzelhetetlen az ötlet.

Banin és kollégái most kialakítottak egy olyan módszert, mellyel a kvantumpont molekulák alkotás során a kutatók kontrollálni tudják a létrejövő elem méretét és kompozícióját,

ami új lehetőségeket nyit meg a kvantumot használó iparban, érzékelők és napelemek építésében és más területeken. Ha pedig a tévéinket meg mindig homályosnak vagy szürkének érezzük, a kvantumpontok kontrollálásával még színgazdagabb képet kaphatunk és a fogyasztást is csökkenthetjük.

“Megváltozhat a jövővel kapcsolatos gondolkodásunk. Ha a mesterséges atomok végtelen méretbeli és kompozíciós választékára gondolunk, csak találgathatunk, milyen izgalmas lehetőségeket hoz ez magával.

Nagy ígéreteket tartogat ez az opto-elektronikai, érzékelős és kvantum technológiai applikációk területén.“

(Forrás: Popular Mechanics, Fotó: Wikimédia Commons, Pixabay)