Faz sentido Pontos Quânticos levarem o Nobel de Química?

o prêmio Nobel de química desse ano foi para uma descoberta chamada pontos quânticos the Royal Swedish Academy of sciences decided to award Nobel pring chemistry to mon BaVi Luise Bruce and alexim for the Discovery and synthesis of Quantum dots E já avisa que nesse vídeo vão aparecer palavras como quântico pontos quânticos e nanocristais quânticos mas al disso é relacionado a alguma pso cência Mística porque aqui é tudo ciência mesmo pontos quânticos são partículas Muito pequenas estô falando de nanotecnologia de escala nanométrica a dimensão desses pontos quânticos é coisa de 1 a 10 nanômetros ou seja

muito pequeno e uma analogia Interessante que dá de fazer é a seguinte se tu imagina uma bola de futebol e imagina o tamanho do planeta terra a diferença de tamanho entre essas duas coisas pode ser comparada com a diferença de tamanho entre uma bola de futebol e um ponto quântico então sim pontos quânticos são muito pequenos e por ser desse tamanho na verdade a gente não tá falando de soluções a gente tá falando de Suspensões e a parada legal desses nanocristais é que só mudando o tamanho deles ou seja aumentando o número de camadas de

de átomos que vai ter nessa estrutura você já muda a propriedade deles como por exemplo a cor do material e isso é estranho mudar uma propriedade sem mudar a molécula que tá ali são os mesmos constituintes é o mesmo material e para frisar como isso é estranho vamos usar um exemplo de uma química mais usual se você quer atingir algo de vermelho você vai usar um corante vermelho que para ter essa cor ele vai ter uma molécula específica que vai interagir com a luz de uma maneira e vai ter a cor vermelha mas ok é

uma molécula específica se você quer atingir algo de azul você precisa mudar o corante e vai ir para outra molécula uma molécula que agora tem a propriedade de cor azul a questão é para mudar a cor de uma molécula Você vai precisar adicionar um grupo ou retirar um grupo daquela molécula eu tô falando de ter um átomo a mais ou um átomo a menos seja como for são moléculas diferentes e nesse caso dos pontos quânticos você muda a cor só mudando o tamanho da partícula Como assim e a razão que isso é possível o que

que tá acontecendo por trás é um efeito quântico uhum e é por isso o nome ponto quântico a explicação claro que é super aprofundada e Lalá mas em resumo estamos falando de uma escala tão pequena que as lezz da quânticas estão regendo ela e no caso esse tamanho da partícula é tão pequeno que ele limita o movimento dos elétrons é meio que amasse ele numa caixa Quantum mechanics pred that if take an electron and Into A small Space the electr Wave function Gets compressed and the smaller you make Space enery of e a questão é

que a variação desse tamanho da partícula influencia como esse elétron vai absorver e emitir luz se varia o modo como ele absorve e emite luz vai variar a cor desse material por que cor é isso essa interação entre luz e matéria que a medida que a partícula diminui a energia entre a banda de Valência e a banda de condução aumenta e existe uma consequência visual disso tudo porque quando o elétron absorve luz ele vai ir pra banda mais energética e ao voltar para estado de menor energia esse elétron libera a diferença de energia que existe

entre as bandas eo significa que a diferença entre esses dois níveis determina a energia do fóton liberado o que tá diretamente relacionado com a cor que esse elétron vai emitir e nos pontos quânticos algo que altera essa distância entre as bandas é o tamanho da partícula nanométrica quanto menor a partícula maior essa dif diferença energética Então as partículas menores vão emitir luz na região do azul e partículas maiores vão emitir na região do vermelho mas não é só a cor que muda essentially every material property you can think of including Electric optical Magnetic even catalytic

Effects even the melting Point Changes então nessa classe de materiais você encontrou uma maneira de mudar a propriedade do material sem mudar o material só mudando o tamanho e isso é muito interessante tá mas por que u Prémio Nobel de química e não de física se ele se baseia tanto em mecânica quântica a gente tem que entender que chega um momento na ciência que os assuntos meio que se encontram a gente tá falando algo que envolve química mas é baseado na física isso acontece mas o prêmio realmente é pra química porque ele não foi premiado

por conta da explicação por trás tipo qual é o fenômeno por trás e sim por conta da descoberta dos pontos quânticos e da síntese deles e quando a gente tá falando em síntese a gente tá falando de química são químicos trabalhando no laboratório para permitir que exista uma síntese perfeita padronizada para aquele material e no caso o terceiro premiado desse Trio Esse foi o trabalho dele fazer a síntese perfeita no caso ele conseguiu fazer os pontos quânticos de uma maneira bem controlada e precisa e se não existe um método bem estabelecido se não existe reprodutibilidade

não tem como fazer ciência então sim esse prêmio é pra química mas que síntese que é essa né Depende porque esses nanocristais podem ser feitos com diferentes elementos mas pelo que eu li em artigo vi até mesmo no na cerimônia nos arquivos do prêmio Nobel em vídeos pelo YouTube mostra a síntese do nano cristal de seleneto de cadm parece ser um ponto quântico bem comum assim e esse vídeo aí mostra síntese agora super resumo para entender o que tá acontecendo no vídeo primeiro que esse foi o mesmo truque mesmo método usado pelo ganhador do prêmio

Nobel Tudo parte de uma solução saturada de cádmio que vai est num solvente específico que tem um ponto de ebulição bem alto porque essa solução vai est numa temperatura muito alta coisa de 220º C depois se adiciona rapidamente uma solução contendo selênio que vai reagir imediatamente com cádmio já formando os nanocristais e nesse momento já tem que retirar alíquotas da solução porque os nanocristais começam pequenos mas Eles continuam crescendo no tamanho conforme a reação acontece e a gente já viu que o tamanho Altera a propriedade então cada frasco vai ter uma dispersão de ponto quântico

e cada um vai absorver e emite luz de um jeito e fica esse show lindo de cores essa reação que eu mostrei é de outro grupo de pesquisa mas tem um vídeo no YouTube bem vintage do grupo de pesquisa do muang bavent fazendo essa síntese e nesse vídeo original a música de fundo é totalmente Épica porque pontos quânticos são épicos épico Tá mas qual é a aplicação disso para que que vai usar essa descoberta só pra bonito um pouco para bonito mesmo porque é usado em displays TVs do tipo k LED usam pontos quânticos nesse

caso dos displays aquela regra do RGB vão ser substituídos por pontos quânticos e o resultado são cores mais brilhantes e um contraste maior legal Além disso eu também vi o ganhador Nobel falando sobre o uso em lâmpadas LED para deixar elas com um tom mais alaranjado mas também existem pesquisas para usar em painéis Solares com objetivo de tornar eles mais eficientes e também existe aplicação na medicina onde os pontos quânticos podem ajudar no diagnóstico por imagem we can see smaller them more clearly opal iming Quantum dots are eu também vi um artigo Onde fala sobre

esse uso dos pontos quânticos para diagnóstico por imagem mas mas a ênfase é em como tornar eles compatíveis com o meio biológico no caso você precisa que eles sejam solúveis em meia c e para tornar isso possível você precisa modificar a estrutura desse ponto quântico colocar moléculas que sejam hidrofílicas E é isso que eles fazem e nessa imagem aí a gente consegue ver uma célula de tumor que tá marcada com esses pontos quânticos por isso que ela fica colorida mas interessante é pensar como que aconteceu essa junção entre a membrana da célula e o ponto

quântico tipo foi alguma coisa que se ligou ali para que isso acontecesse e ficasse fluorescente e O interessante é que a reação por trás disso é a reação de clique e o que é super legal é que essa reação foi o prêmio Nobel de química de 2022 então meu Deus isso está tudo conectado geralmente clique e tem um vídeo no canal que explica esse tudo e eu vou deixar linkado aqui e é isso te vejo no próximo vídeo tchau