کاربر:Hamidreza/صفحه تمرین: تفاوت میان نسخه‌ها

از ایران پدیا
پرش به ناوبری پرش به جستجو
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
 
(۳۰ نسخهٔ میانی ویرایش شده توسط ۲ کاربر نشان داده نشد)
خط ۱: خط ۱:
{{جعبه اطلاعات دانشمند
| نام                    = مونگی باوندی
| نام انگلیسی            = Moungi G. Bawendi
| تصویر                  =مونگی باوندی.jpg
| توضیح تصویر            =
| نام اصلی              = مونگی گابریل باوندی
| زمینه فعالیت          = شیمی فیزیک، شیمی مواد و نانوشیمی
| ملیت                  = آمریکایی، تونسی و فرانسوی
| تاریخ تولد            = ۱۹۶۱
| محل تولد              = پاریس، فرانسه
| والدین                =
| تاریخ مرگ              =
| محل مرگ                =
| علت مرگ                =
| محل زندگی              = کمبریج، ماساچوست، ایالات متحده
| مختصات محل زندگی      =
| مدفن                  =
| در زمان حکومت          =
| اتفاقات مهم            = توسعهٔ روش تولید کنترل‌شدهٔ نقاط کوانتومی
| نام دیگر              = مونگی گ. باوندی
| لقب                    =
| بنیانگذار              = از پیشگامان شیمی نقاط کوانتومی کلوئیدی
| پیشه                  = شیمی‌دان و استاد دانشگاه
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۸۰
| سبک پژوهشی            = نانومواد، طیف‌سنجی و شیمی کلوئیدی
| آثار مهم              = سنتز نقاط کوانتومی با اندازه و سطح کنترل‌شده
| مقالات                =
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳
| علت شهرت              = کشف و سنتز نقاط کوانتومی
| تأثیرگذاشته بر        = نمایشگرها، LED، تصویربرداری زیستی و نانوفناوری
| تأثیرپذیرفته از        = شیمی فیزیک، علم مواد و مکانیک کوانتومی
| وبگاه                  = https://web.mit.edu/chemistry/bawendi/
| تحصیلات                = دکترای شیمی، دانشگاه شیکاگو
| دانشگاه                = مؤسسهٔ فناوری ماساچوست
| حوزه                  = نقاط کوانتومی و نانومواد نیمه‌رسانا
| همسر                  =
| فرزندان                =
| گفتاورد                =
| امضا                  =
}}


= جان ارنست واکر =
'''مونگی گابریل باوندی''' ('''Moungi G. Bawendi'''؛ زادهٔ ۱۹۶۱) شیمی‌دان آمریکایی با پیشینهٔ فرانسوی و تونسی و استاد مؤسسهٔ فناوری ماساچوست است. او از پیشگامان توسعهٔ روش‌های شیمیایی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازه و کیفیت کنترل‌شده به شمار می‌رود. باوندی در سال ۲۰۲۳، به‌طور مشترک با [[الکسی یکیموف]] و [[لوئیس بروس]]، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف و سنتز نقاط کوانتومی» اعلام شد.<ref name="نوبل-اطلاعات">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2023/bawendi/facts/ Moungi Bawendi – Facts، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>
سر جان ارنست واکر


Sir John Ernest Walker
نقاط کوانتومی ذراتی نیمه‌رسانا در ابعاد نانومتری هستند. وقتی اندازهٔ یک ماده به چند نانومتر کاهش می‌یابد، رفتار الکترون‌های آن دیگر مانند مادهٔ معمولی نیست و قوانین مکانیک کوانتومی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. در نقاط کوانتومی، اندازهٔ ذره می‌تواند رنگ نور گسیل‌شده و دیگر ویژگی‌های نوری و الکترونیکی آن را تعیین کند. کار باوندی تولید این ذرات را از یک پدیدهٔ آزمایشگاهی دشوار به روشی قابل‌کنترل و قابل‌استفاده در فناوری تبدیل کرد.


برنده جایزه نوبل شیمی 1997
== زندگی و تحصیلات ==


تولد: ۱۹۴۱، هالیفکس
مونگی باوندی در پاریس متولد شد. مادرش فرانسوی و پدرش تونسی بود. خانوادهٔ او در دوران کودکی‌اش به ایالات متحده مهاجرت کردند و در وست لافایت ایندیانا ساکن شدند؛ پدرش در دانشگاه پردو استاد ریاضیات بود.<ref name="ام‌آی‌تی">[https://news.mit.edu/2023/mit-chemist-moungi-bawendi-shares-nobel-prize-chemistry-1004 MIT Professor Moungi Bawendi shares Nobel Prize in Chemistry، مؤسسهٔ فناوری ماساچوست، ۴ اکتبر ۲۰۲۳]</ref>


ملیت: بریتانیا
باوندی در سال ۱۹۸۲ مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه هاروارد دریافت کرد. او برای دورهٔ دکترا به دانشگاه شیکاگو رفت و در سال ۱۹۸۸ دکترای شیمی گرفت. پس از آن، دورهٔ پژوهش پسادکترا را در آزمایشگاه‌های بل گذراند و در سال ۱۹۹۰ به هیئت علمی مؤسسهٔ فناوری ماساچوست پیوست. او بعدها به مقام استاد شیمی رسید و کرسی استاد لستر ولف شیمی را در MIT بر عهده گرفت.<ref name="ام‌آی‌تی" />


وابستگی: آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی MRC
== ماهیت نقاط کوانتومی ==


== زندگی و تحصیلات ==
نقاط کوانتومی بلورهای بسیار کوچکی از مواد نیمه‌رسانا هستند که قطر آن‌ها معمولاً چند نانومتر است. یک نانومتر یک میلیاردم متر است؛ بنابراین یک نقطهٔ کوانتومی بسیار کوچک‌تر از سلول انسان و تقریباً در مقیاس چند ده یا چند صد اتم قرار دارد.
جان ارنست واکر در ۷ ژانویهٔ ۱۹۴۱ در انگلستان زاده شد. او در سال ۱۹۶۰ وارد کالج سنت کاترین دانشگاه آکسفورد شد و در سال ۱۹۶۴ مدرک کارشناسی شیمی گرفت. واکر در سال ۱۹۶۵ پژوهش‌های دکتری خود را در زمینهٔ آنتی‌بیوتیک‌های پپتیدی، زیر نظر ادوارد آبراهام، آغاز کرد و در سال ۱۹۶۹ مدرک دکترای فلسفه (DPhil) خود را از دانشگاه آکسفورد دریافت کرد.
 
در یک مادهٔ بزرگ، الکترون‌ها فضای بیشتری برای حرکت دارند. اما در ذره‌ای بسیار کوچک، حرکت الکترون‌ها محدود می‌شود. این محدودیت باعث می‌شود انرژی‌های مجاز الکترون تغییر کند. در نتیجه، رنگ نوری که نقطهٔ کوانتومی جذب یا منتشر می‌کند به اندازهٔ آن وابسته می‌شود. نقاط کوچک‌تر معمولاً نورهایی با انرژی بیشتر و رنگی نزدیک‌تر به آبی تولید می‌کنند و نقاط بزرگ‌تر می‌توانند نور قرمزتر گسیل کنند.<ref name="نوبل-بیانیه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2023/press-release/ The Nobel Prize in Chemistry 2023، بیانیهٔ آکادمی سلطنتی علوم سوئد]</ref>
 
این ویژگی به پژوهشگران امکان می‌دهد با تغییر اندازهٔ ذرات، رنگ و رفتار نوری آن‌ها را تنظیم کنند. در واقع، رنگ در این مواد تنها به نوع عنصر سازنده وابسته نیست، بلکه اندازهٔ بلور نیز نقش تعیین‌کننده دارد.
 
== پیشینهٔ کشف اثرهای کوانتومی ==
 
پیش از پژوهش‌های باوندی، الکسی یکیموف در اوایل دههٔ ۱۹۸۰ اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را در شیشه‌های رنگی مشاهده کرده بود. او نشان داد که نانوذرات کلرید مس درون شیشه می‌توانند رنگ شیشه را تغییر دهند و اندازهٔ ذرات با این تغییر ارتباط دارد.
 
چند سال بعد، لوئیس بروس همین پدیده را در نانوذرات شناور در یک مایع بررسی کرد. بروس نشان داد که ذرات آزاد در محلول نیز ویژگی‌های نوری وابسته به اندازه دارند. این دو پژوهش، مبنای فیزیکی نقاط کوانتومی را روشن کردند، اما روش‌های اولیه امکان تولید ذراتی یکنواخت و مناسب برای کاربردهای عملی را به‌خوبی فراهم نمی‌کردند.<ref name="نوبل-بیانیه" />
 
== روش سنتز باوندی ==
 
در سال ۱۹۹۳، باوندی و دانشجویانش روشی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازهٔ دقیق‌تر و سطحی صاف‌تر ارائه کردند. آنان مواد اولیه را در شرایطی کنترل‌شده، از جمله دما و زمان واکنش مشخص، وارد فرایند تبلور کردند. با تغییر شرایط واکنش، اندازهٔ نانوکریستال‌ها قابل تنظیم شد.
 
یکی از دشواری‌های اصلی آن بود که ذرات در فرایند رشد تمایل داشتند اندازه‌های متفاوتی پیدا کنند یا سطحی پر از نقص داشته باشند. نقاط کوانتومی ناهم‌اندازه، رنگ‌های گوناگون و رفتارهای غیرقابل‌پیش‌بینی ایجاد می‌کردند. باوندی توانست فرایند رشد را چنان کنترل کند که ذرات تقریباً هم‌اندازه و دارای کیفیت بلوری بالاتر تولید شوند.
 
اهمیت این روش فقط در ساخت ذرات کوچک نبود. کیفیت سطح نیز اهمیت داشت، زیرا نقص‌های سطحی می‌توانند انرژی را هدر دهند و باعث شوند ذره نور ضعیف‌تری منتشر کند. کنترل اندازه و سطح، نقاط کوانتومی را برای مطالعهٔ بنیادی و کاربردهای فناوری مناسب‌تر کرد.<ref name="نوبل-اطلاعات" />
 
== کاربردهای فناوری ==
 
یکی از شناخته‌شده‌ترین کاربردهای نقاط کوانتومی در نمایشگرهای تلویزیون و رایانه است. در نمایشگرهای QLED، نقاط کوانتومی برای تولید رنگ‌های خالص‌تر و گسترهٔ رنگی وسیع‌تر به کار می‌روند. این ذرات همچنین می‌توانند کیفیت نور لامپ‌های LED را بهبود دهند و به تنظیم رنگ و شدت نور کمک کنند.
 
پژوهش‌های مربوط به نقاط کوانتومی در سلول‌های خورشیدی، حسگرها، قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر و فناوری‌های کوانتومی نیز ادامه دارد. اندازهٔ کوچک و قابلیت تنظیم نوری این مواد به پژوهشگران اجازه می‌دهد آن‌ها را برای کاربردهای گوناگون طراحی کنند. با این حال، استفادهٔ صنعتی از هر نوع نقطهٔ کوانتومی به پایداری، هزینه، سمیت عناصر و امکان تولید در مقیاس بزرگ وابسته است.
 
== کاربردهای زیستی و پزشکی ==
 
نقاط کوانتومی می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای نوری برای مشاهدهٔ مولکول‌ها و سلول‌ها استفاده شوند. پژوهشگر با اتصال آن‌ها به مولکول‌های زیستی، مانند پادتن‌ها، می‌تواند جایگاه پروتئین‌ها یا ساختارهای خاص را در سلول بررسی کند. این ذرات در تصویربرداری زیستی، تشخیص آزمایشگاهی و مطالعهٔ فرایندهای سلولی کاربرد پژوهشی دارند.
 
یکی از ویژگی‌های مهم نقاط کوانتومی، امکان انتشار نور شدید و قابل‌تنظیم است. این ویژگی می‌تواند به مشاهدهٔ بافت‌ها و سلول‌ها کمک کند. آکادمی نوبل اشاره کرده است که این مواد در آینده و در برخی کاربردهای موجود می‌توانند برای نقشه‌برداری از بافت‌های زیستی و کمک به جراحان هنگام برداشتن بافت توموری به کار روند.<ref name="نوبل-بیانیه" />


پس از دریافت دکترا، واکر از سال ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۱ در دانشکدهٔ داروسازی دانشگاه ویسکانسین–مدیسن در ایالات متحده فعالیت پژوهشی داشت. سپس با حمایت بورسیه های ناتو و سازمان زیست شناسی مولکولی اروپا (EMBO) به فرانسه رفت و در فاصلهٔ سال های ۱۹۷۱ تا ۱۹۷۴ در مرکز ملی پژوهش های علمی فرانسه (CNRS) در ژیف-سور-ایوت و مؤسسهٔ پاستور پاریس به پژوهش پرداخت.
در کاربرد پزشکی، مسائل ایمنی و سمیت باید با دقت بررسی شوند. برخی نقاط کوانتومی از عناصر سنگین ساخته می‌شوند و استفاده از آن‌ها در بدن نیازمند پوشش‌دهی، کنترل زیست‌سازگاری و ارزیابی دقیق مسیر دفع است. به همین دلیل، همهٔ کاربردهای آزمایشگاهی این مواد به‌طور مستقیم به درمان بالینی تبدیل نمی‌شوند.


در سال ۱۹۷۴، واکر پس از آشنایی با فردریک سنگر، به آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی شورای پژوهش پزشکی بریتانیا (MRC) در کمبریج پیوست. او ابتدا در زمینهٔ تعیین توالی پروتئین ها و بررسی رمز ژنتیکی میتوکندری ها فعالیت کرد؛ سپس توجه خود را به پروتئین های غشایی و سازوکار تولید انرژی در سلول ها معطوف ساخت.<ref name=":0">[https://royalsociety.org/people/12475/?utm_sourc Sir John Walker FMedSci FRS-the royal society]</ref><ref name=":1">[https://www.nobelprize.org/uploads/2024/06/walker-nobel-lecture.pdf?utm_source ATP ShNTHESIS BY ROTARY CATALYSIS -nobel prize]</ref><ref name=":2">[https://www.mrc-mbu.cam.ac.uk/research-groups/walker-group?utm_source John Walker FRS, FMedSci-university of cambridge]</ref><ref name=":3">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1997/walker/biographical/ John E. Walker-nobel prize]</ref>
== همکاری علمی و فعالیت دانشگاهی ==


== پژوهش های علمی و کشف سازوکار ATP سنتاز ==
باوندی در MIT یک گروه پژوهشی ایجاد کرد که روی شیمی نقاط کوانتومی، ساختار نانوکریستال‌ها، برهم‌کنش نور و ماده و کاربردهای زیستی نانومواد کار می‌کند. پژوهش‌های او در پیوند میان شیمی کلوئیدی، فیزیک مادهٔ چگال، علم مواد و زیست‌شناسی قرار دارد.
یکی از مسائل مهم زیست شیمی در نیمهٔ دوم قرن بیستم، چگونگی تبدیل انرژی حاصل از مواد غذایی به شکلی قابل استفاده برای فعالیت های سلولی بود. مولکول آدنوزین تری فسفات یا ATP در این فرایند نقشی اساسی دارد و انرژی لازم برای بسیاری از فراین'''دهای زیستی، از'''


واکر از اواخر دههٔ ۱۹۷۰ مطالعهٔ آنزیم ATP سنتاز را آغاز کرد؛ آنزیمی که در غشای داخلی میتوکندری ها قرار دارد و در تولید ATP نقش محوری ایفا میکند. او با جداسازی این مجموعهٔ مولکولی از میتوکندری ها، اجزای تشکیل دهندهٔ آن را شناسایی و ساختار آن را بررسی کرد. پژوهش های او شواهد ساختاری مهمی فراهم آورد که این یافته ها در کنار پژوهش های پل بویر دربارهٔ سازوکار کاتالیزی ATP سنتاز، درک دانشمندان از تبدیل انرژی در سلول را گسترش داد. کار واکر به ویژه در شناخت ساختار مولکولی آنزیم و
او همچنین در تربیت نسل‌های تازه‌ای از پژوهشگران نانوفناوری نقش داشته است. روش‌های آزمایشگاهی توسعه‌یافته در گروه او به ابزارهایی برای مطالعهٔ دقیق اندازه، شکل، سطح و خواص نوری نانوذرات تبدیل شده‌اند. اهمیت این روش‌ها در آن است که نانومواد برای استفادهٔ واقعی باید نه‌تنها ساخته شوند، بلکه با کیفیت یکنواخت و ویژگی‌های قابل‌پیش‌بینی تولید شوند.


<ref name=":0" /><ref name=":1" /><ref name=":2" /><ref name=":3" />
== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳ ==


== جایزهٔ نوبل شیمی ۱۹۹۷ ==
آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۴ اکتبر ۲۰۲۳ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به مونگی باوندی، لوئیس بروس و الکسی یکیموف اعطا کرد. جایزه به‌خاطر کشف و سنتز نقاط کوانتومی بود. مبلغ ۱۱ میلیون کرون سوئد میان سه برنده تقسیم شد.<ref name="نوبل-بیانیه" />
برندهٔ جایزهٔ نوبل شیمی


در سال ۱۹۹۷، جایزهٔ نوبل شیمی به سه پژوهشگر تعلق گرفت. نیمی از جایزه به‌طور مشترک به پل دی. بویر و جان ارنست واکر برای روشن‌کردن سازوکار آنزیمی تولید آدنوزین تری‌فسفات (ATP) اعطا شد و نیمهٔ دیگر به ینس کریستین اسکو برای نخستین کشف آنزیم انتقال‌دهندهٔ یون سدیم و پتاسیم (Na⁺/K⁺-ATPase) اختصاص یافت. سهم واکر از کل جایزه یک‌چهارم بود.
کمیتهٔ نوبل اعلام کرد که نقاط کوانتومی نشان می‌دهند ویژگی‌های ماده در مقیاس نانو چگونه می‌تواند به‌وسیلهٔ اندازه تغییر کند. کار یکیموف و بروس مبنای کشف و اثبات اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را فراهم کرد و باوندی در سال ۱۹۹۳ روش شیمیایی تولید ذرات تقریباً کامل و یکنواخت را توسعه داد.


واکر در سخنرانی نوبل خود در ۸ دسامبر ۱۹۷ در استکهلم، با عنوان «سنتز ATP از طریق کاتالیز چرخشی»، مبانی علمی پژوهش هایش و نقش سازوکار چرخشی ATP سنتاز در تولید انرژی زیستی را تشریح کرد.<ref name=":0" /><ref name=":1" /><ref name=":2" /><ref name=":3" />
این جایزه اهمیت هم‌زمان فیزیک، شیمی و علم مواد را در شکل‌گیری نانوفناوری نشان داد. نقاط کوانتومی امروزه در نمایشگرها، لامپ‌های LED و تصویربرداری زیستی استفاده می‌شوند و امکان کاربردهای تازه در حسگرها، سلول‌های خورشیدی و ارتباطات کوانتومی را نیز ایجاد کرده‌اند.


== فعالیت های علمی پس از دریافت نوبل و افتخارات ==
== حمایت از مقاومت ایران ==
واکر پس از دریافت جایزهٔ نوبل نیز پژوهش های خود را در زمینهٔ زیست شناسی میتوکندری و تبدیل انرژی ادامه


واکر در سال ۱۹۹۵ به عضویت انجمن سلطنتی بریتانیا درآمد و در سال ۱۹۹۹ به پاس خدمات علمی خود لقب شوالیه دریافت کرد. از دیگر افتخارات او می توان به مدال کوپلی انجمن سلطنتی در سال ۲۰۱۲ اشاره کرد؛ مدالی که به دلیل پژوهش های او دربارهٔ زیست انرژی و سازوکار تولید ATP به وی اعطا شد.<ref name=":0" /><ref name=":1" /><ref name=":2" /><ref name=":3" />
نام مونگی باوندی در فهرست امضاکنندگان «[[بیانیه مشترک ۵۷ برنده جایزه نوبل|'''بیانیهٔ مشترک ۵۷ برندهٔ نوبل در حمایت از نقشهٔ راه دموکراتیک برای ایران''']]» آمده است. [[شورای ملی مقاومت ایران]] این بیانیه را در مارس ۲۰۲۶ منتشر کرده و باوندی را با عنوان «برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳، آمریکا-تونس-فرانسه» معرفی کرده است.<ref name="شورا-۲۰۲۶">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-resistance/joint-statement-by-57-nobel-laureates-endorses-democratic-roadmap-for-iran/ Joint Statement by 57 Nobel Laureates Endorses Democratic Roadmap for Iran، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۲ مارس ۲۰۲۶]</ref>


== حمایت از مطالبات مردم ایران و مقاومت ایران ==
بر اساس متن گزارش‌شده، امضاکنندگان از مبارزهٔ مردم ایران برای آزادی، حاکمیت قانون و کرامت انسانی حمایت کرده و جمهوری دموکراتیک، انتخابات آزاد، جدایی دین از دولت، برابری جنسیتی و قومی، اقتصاد بازار، سیاست خارجی صلح‌آمیز و ایران غیراتمی را به‌عنوان اصول نقشهٔ راه مورد حمایت خود معرفی کرده‌اند.
در بررسی مواضع عمومی جان واکر دربارهٔ ایران، باید میان امضای یک بیانیهٔ جمعی و حمایت اختصاصی از یک سازمان یا جریان سیاسی تمایز گذاشت. نام «پروفسور جان واکر» در فهرست امضاکنندگان نامه‌ای جمعی از برندگان نوبل به رهبران جهان دیده می‌شود که متن آن در ۲۰ آوریل ۲۰۲۴ تنظیم شده است. این نامه از مطالبات دموکراتیک مردم ایران، برقراری جمهوری دموکراتیک و سکولار، و حمایت از برنامهٔ ده‌ماده‌ای مریم رجوی سخن می‌گوید.<ref>[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-resistance/more-than-100-nobel-laureates-urge-un-action-on-human-rights-crisis-in-iran/?utm_source In Joint Letter to World Leaders, 80 Nobel Laureates Support Free and Democratic Iran-NCRI]</ref><ref>[https://www.ncr-iran.org/en/wp-content/uploads/2025/09/Joint-Letter-of-Nobel-Laureates-to-the-UNSG.pdf?utm_source Joint Letter of the Nobel Laureates To the UN Secretary General  July 2025-NCRI]</ref>


== منابع ==
== منابع ==
<references />

نسخهٔ کنونی تا ‏۱۱ نوامبر ۲۰۲۶، ساعت ۱۰:۲۱

مونگی باوندی
متولد۱۹۶۱
محل زندگیکمبریج، ماساچوست، ایالات متحده
ملیتآمریکایی، تونسی و فرانسوی
جوایزجایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳

مونگی گابریل باوندی (Moungi G. Bawendi؛ زادهٔ ۱۹۶۱) شیمی‌دان آمریکایی با پیشینهٔ فرانسوی و تونسی و استاد مؤسسهٔ فناوری ماساچوست است. او از پیشگامان توسعهٔ روش‌های شیمیایی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازه و کیفیت کنترل‌شده به شمار می‌رود. باوندی در سال ۲۰۲۳، به‌طور مشترک با الکسی یکیموف و لوئیس بروس، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف و سنتز نقاط کوانتومی» اعلام شد.[۱]

نقاط کوانتومی ذراتی نیمه‌رسانا در ابعاد نانومتری هستند. وقتی اندازهٔ یک ماده به چند نانومتر کاهش می‌یابد، رفتار الکترون‌های آن دیگر مانند مادهٔ معمولی نیست و قوانین مکانیک کوانتومی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. در نقاط کوانتومی، اندازهٔ ذره می‌تواند رنگ نور گسیل‌شده و دیگر ویژگی‌های نوری و الکترونیکی آن را تعیین کند. کار باوندی تولید این ذرات را از یک پدیدهٔ آزمایشگاهی دشوار به روشی قابل‌کنترل و قابل‌استفاده در فناوری تبدیل کرد.

زندگی و تحصیلات

مونگی باوندی در پاریس متولد شد. مادرش فرانسوی و پدرش تونسی بود. خانوادهٔ او در دوران کودکی‌اش به ایالات متحده مهاجرت کردند و در وست لافایت ایندیانا ساکن شدند؛ پدرش در دانشگاه پردو استاد ریاضیات بود.[۲]

باوندی در سال ۱۹۸۲ مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه هاروارد دریافت کرد. او برای دورهٔ دکترا به دانشگاه شیکاگو رفت و در سال ۱۹۸۸ دکترای شیمی گرفت. پس از آن، دورهٔ پژوهش پسادکترا را در آزمایشگاه‌های بل گذراند و در سال ۱۹۹۰ به هیئت علمی مؤسسهٔ فناوری ماساچوست پیوست. او بعدها به مقام استاد شیمی رسید و کرسی استاد لستر ولف شیمی را در MIT بر عهده گرفت.[۲]

ماهیت نقاط کوانتومی

نقاط کوانتومی بلورهای بسیار کوچکی از مواد نیمه‌رسانا هستند که قطر آن‌ها معمولاً چند نانومتر است. یک نانومتر یک میلیاردم متر است؛ بنابراین یک نقطهٔ کوانتومی بسیار کوچک‌تر از سلول انسان و تقریباً در مقیاس چند ده یا چند صد اتم قرار دارد.

در یک مادهٔ بزرگ، الکترون‌ها فضای بیشتری برای حرکت دارند. اما در ذره‌ای بسیار کوچک، حرکت الکترون‌ها محدود می‌شود. این محدودیت باعث می‌شود انرژی‌های مجاز الکترون تغییر کند. در نتیجه، رنگ نوری که نقطهٔ کوانتومی جذب یا منتشر می‌کند به اندازهٔ آن وابسته می‌شود. نقاط کوچک‌تر معمولاً نورهایی با انرژی بیشتر و رنگی نزدیک‌تر به آبی تولید می‌کنند و نقاط بزرگ‌تر می‌توانند نور قرمزتر گسیل کنند.[۳]

این ویژگی به پژوهشگران امکان می‌دهد با تغییر اندازهٔ ذرات، رنگ و رفتار نوری آن‌ها را تنظیم کنند. در واقع، رنگ در این مواد تنها به نوع عنصر سازنده وابسته نیست، بلکه اندازهٔ بلور نیز نقش تعیین‌کننده دارد.

پیشینهٔ کشف اثرهای کوانتومی

پیش از پژوهش‌های باوندی، الکسی یکیموف در اوایل دههٔ ۱۹۸۰ اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را در شیشه‌های رنگی مشاهده کرده بود. او نشان داد که نانوذرات کلرید مس درون شیشه می‌توانند رنگ شیشه را تغییر دهند و اندازهٔ ذرات با این تغییر ارتباط دارد.

چند سال بعد، لوئیس بروس همین پدیده را در نانوذرات شناور در یک مایع بررسی کرد. بروس نشان داد که ذرات آزاد در محلول نیز ویژگی‌های نوری وابسته به اندازه دارند. این دو پژوهش، مبنای فیزیکی نقاط کوانتومی را روشن کردند، اما روش‌های اولیه امکان تولید ذراتی یکنواخت و مناسب برای کاربردهای عملی را به‌خوبی فراهم نمی‌کردند.[۳]

روش سنتز باوندی

در سال ۱۹۹۳، باوندی و دانشجویانش روشی برای تولید نقاط کوانتومی با اندازهٔ دقیق‌تر و سطحی صاف‌تر ارائه کردند. آنان مواد اولیه را در شرایطی کنترل‌شده، از جمله دما و زمان واکنش مشخص، وارد فرایند تبلور کردند. با تغییر شرایط واکنش، اندازهٔ نانوکریستال‌ها قابل تنظیم شد.

یکی از دشواری‌های اصلی آن بود که ذرات در فرایند رشد تمایل داشتند اندازه‌های متفاوتی پیدا کنند یا سطحی پر از نقص داشته باشند. نقاط کوانتومی ناهم‌اندازه، رنگ‌های گوناگون و رفتارهای غیرقابل‌پیش‌بینی ایجاد می‌کردند. باوندی توانست فرایند رشد را چنان کنترل کند که ذرات تقریباً هم‌اندازه و دارای کیفیت بلوری بالاتر تولید شوند.

اهمیت این روش فقط در ساخت ذرات کوچک نبود. کیفیت سطح نیز اهمیت داشت، زیرا نقص‌های سطحی می‌توانند انرژی را هدر دهند و باعث شوند ذره نور ضعیف‌تری منتشر کند. کنترل اندازه و سطح، نقاط کوانتومی را برای مطالعهٔ بنیادی و کاربردهای فناوری مناسب‌تر کرد.[۱]

کاربردهای فناوری

یکی از شناخته‌شده‌ترین کاربردهای نقاط کوانتومی در نمایشگرهای تلویزیون و رایانه است. در نمایشگرهای QLED، نقاط کوانتومی برای تولید رنگ‌های خالص‌تر و گسترهٔ رنگی وسیع‌تر به کار می‌روند. این ذرات همچنین می‌توانند کیفیت نور لامپ‌های LED را بهبود دهند و به تنظیم رنگ و شدت نور کمک کنند.

پژوهش‌های مربوط به نقاط کوانتومی در سلول‌های خورشیدی، حسگرها، قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر و فناوری‌های کوانتومی نیز ادامه دارد. اندازهٔ کوچک و قابلیت تنظیم نوری این مواد به پژوهشگران اجازه می‌دهد آن‌ها را برای کاربردهای گوناگون طراحی کنند. با این حال، استفادهٔ صنعتی از هر نوع نقطهٔ کوانتومی به پایداری، هزینه، سمیت عناصر و امکان تولید در مقیاس بزرگ وابسته است.

کاربردهای زیستی و پزشکی

نقاط کوانتومی می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای نوری برای مشاهدهٔ مولکول‌ها و سلول‌ها استفاده شوند. پژوهشگر با اتصال آن‌ها به مولکول‌های زیستی، مانند پادتن‌ها، می‌تواند جایگاه پروتئین‌ها یا ساختارهای خاص را در سلول بررسی کند. این ذرات در تصویربرداری زیستی، تشخیص آزمایشگاهی و مطالعهٔ فرایندهای سلولی کاربرد پژوهشی دارند.

یکی از ویژگی‌های مهم نقاط کوانتومی، امکان انتشار نور شدید و قابل‌تنظیم است. این ویژگی می‌تواند به مشاهدهٔ بافت‌ها و سلول‌ها کمک کند. آکادمی نوبل اشاره کرده است که این مواد در آینده و در برخی کاربردهای موجود می‌توانند برای نقشه‌برداری از بافت‌های زیستی و کمک به جراحان هنگام برداشتن بافت توموری به کار روند.[۳]

در کاربرد پزشکی، مسائل ایمنی و سمیت باید با دقت بررسی شوند. برخی نقاط کوانتومی از عناصر سنگین ساخته می‌شوند و استفاده از آن‌ها در بدن نیازمند پوشش‌دهی، کنترل زیست‌سازگاری و ارزیابی دقیق مسیر دفع است. به همین دلیل، همهٔ کاربردهای آزمایشگاهی این مواد به‌طور مستقیم به درمان بالینی تبدیل نمی‌شوند.

همکاری علمی و فعالیت دانشگاهی

باوندی در MIT یک گروه پژوهشی ایجاد کرد که روی شیمی نقاط کوانتومی، ساختار نانوکریستال‌ها، برهم‌کنش نور و ماده و کاربردهای زیستی نانومواد کار می‌کند. پژوهش‌های او در پیوند میان شیمی کلوئیدی، فیزیک مادهٔ چگال، علم مواد و زیست‌شناسی قرار دارد.

او همچنین در تربیت نسل‌های تازه‌ای از پژوهشگران نانوفناوری نقش داشته است. روش‌های آزمایشگاهی توسعه‌یافته در گروه او به ابزارهایی برای مطالعهٔ دقیق اندازه، شکل، سطح و خواص نوری نانوذرات تبدیل شده‌اند. اهمیت این روش‌ها در آن است که نانومواد برای استفادهٔ واقعی باید نه‌تنها ساخته شوند، بلکه با کیفیت یکنواخت و ویژگی‌های قابل‌پیش‌بینی تولید شوند.

جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳

آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۴ اکتبر ۲۰۲۳ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به مونگی باوندی، لوئیس بروس و الکسی یکیموف اعطا کرد. جایزه به‌خاطر کشف و سنتز نقاط کوانتومی بود. مبلغ ۱۱ میلیون کرون سوئد میان سه برنده تقسیم شد.[۳]

کمیتهٔ نوبل اعلام کرد که نقاط کوانتومی نشان می‌دهند ویژگی‌های ماده در مقیاس نانو چگونه می‌تواند به‌وسیلهٔ اندازه تغییر کند. کار یکیموف و بروس مبنای کشف و اثبات اثرهای کوانتومی وابسته به اندازه را فراهم کرد و باوندی در سال ۱۹۹۳ روش شیمیایی تولید ذرات تقریباً کامل و یکنواخت را توسعه داد.

این جایزه اهمیت هم‌زمان فیزیک، شیمی و علم مواد را در شکل‌گیری نانوفناوری نشان داد. نقاط کوانتومی امروزه در نمایشگرها، لامپ‌های LED و تصویربرداری زیستی استفاده می‌شوند و امکان کاربردهای تازه در حسگرها، سلول‌های خورشیدی و ارتباطات کوانتومی را نیز ایجاد کرده‌اند.

حمایت از مقاومت ایران

نام مونگی باوندی در فهرست امضاکنندگان «بیانیهٔ مشترک ۵۷ برندهٔ نوبل در حمایت از نقشهٔ راه دموکراتیک برای ایران» آمده است. شورای ملی مقاومت ایران این بیانیه را در مارس ۲۰۲۶ منتشر کرده و باوندی را با عنوان «برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳، آمریکا-تونس-فرانسه» معرفی کرده است.[۴]

بر اساس متن گزارش‌شده، امضاکنندگان از مبارزهٔ مردم ایران برای آزادی، حاکمیت قانون و کرامت انسانی حمایت کرده و جمهوری دموکراتیک، انتخابات آزاد، جدایی دین از دولت، برابری جنسیتی و قومی، اقتصاد بازار، سیاست خارجی صلح‌آمیز و ایران غیراتمی را به‌عنوان اصول نقشهٔ راه مورد حمایت خود معرفی کرده‌اند.

منابع