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
 
(۲۷ نسخهٔ میانی ویرایش شده توسط ۲ کاربر نشان داده نشد)
خط ۱: خط ۱:
{{جعبه اطلاعات دانشمند
{{جعبه اطلاعات دانشمند
| نام                    = آلن جی. هیگر
| نام                    = مونگی باوندی
| نام انگلیسی            = Alan Jay Heeger
| نام انگلیسی            = Moungi G. Bawendi
| تصویر                  =
| تصویر                  =مونگی باوندی.jpg
| توضیح تصویر            =
| توضیح تصویر            =
| نام اصلی              = آلن جی. هیگر
| نام اصلی              = مونگی گابریل باوندی
| زمینه فعالیت          = فیزیک ماده چگال، شیمی پلیمر، علم مواد
| زمینه فعالیت          = شیمی فیزیک، شیمی مواد و نانوشیمی
| ملیت                  = آمریکایی
| ملیت                  = آمریکایی، تونسی و فرانسوی
| تاریخ تولد            = ۲۲ ژانویهٔ ۱۹۳۶
| تاریخ تولد            = ۱۹۶۱
| محل تولد              = سیوکس‌سیتی، آیووا، ایالات متحده
| محل تولد              = پاریس، فرانسه
| والدین                =
| والدین                =
| تاریخ مرگ              =
| تاریخ مرگ              =
| محل مرگ                =
| محل مرگ                =
| علت مرگ                =
| علت مرگ                =
| محل زندگی              = سانتا باربارا، کالیفرنیا، ایالات متحده
| محل زندگی              = کمبریج، ماساچوست، ایالات متحده
| مختصات محل زندگی      =
| مختصات محل زندگی      =
| مدفن                  =
| مدفن                  =
| در زمان حکومت          =
| در زمان حکومت          =
| اتفاقات مهم            = کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا
| اتفاقات مهم            = توسعهٔ روش تولید کنترل‌شدهٔ نقاط کوانتومی
| نام دیگر              =
| نام دیگر              = مونگی گ. باوندی
| لقب                    =
| لقب                    =
| بنیانگذار              = از بنیان‌گذاران حوزهٔ پلیمرهای رسانا و نیمه‌رسانا
| بنیانگذار              = از پیشگامان شیمی نقاط کوانتومی کلوئیدی
| پیشه                  = فیزیک‌دان و پژوهشگر علم مواد
| پیشه                  = شیمی‌دان و استاد دانشگاه
| سال‌های فعالیت        =
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۸۰
| سبک پژوهشی            = فیزیک ماده چگال، الکترونیک مولکولی و پلیمرهای مزدوج
| سبک پژوهشی            = نانومواد، طیف‌سنجی و شیمی کلوئیدی
| آثار مهم              = پژوهش دربارهٔ پلی‌استیلن و پلیمرهای رسانای آلی
| آثار مهم              = سنتز نقاط کوانتومی با اندازه و سطح کنترل‌شده
| مقالات                =
| مقالات                =
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۰؛ جایزهٔ الیور ای. باکلی؛ جایزهٔ بالزان
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳
| علت شهرت              = کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا
| علت شهرت              = کشف و سنتز نقاط کوانتومی
| تأثیرگذاشته بر        = الکترونیک آلی، دیودهای نورگسیل پلیمری و سلول‌های خورشیدی پلیمری
| تأثیرگذاشته بر        = نمایشگرها، LED، تصویربرداری زیستی و نانوفناوری
| تأثیرپذیرفته از       =
| تأثیرپذیرفته از         = شیمی فیزیک، علم مواد و مکانیک کوانتومی
| وبگاه                  = [https://www.chem.ucsb.edu/people/alan-heeger دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا]
| وبگاه                  = https://web.mit.edu/chemistry/bawendi/
| تحصیلات                = فیزیک و ریاضیات؛ دکترای فیزیک
| تحصیلات                = دکترای شیمی، دانشگاه شیکاگو
| دانشگاه                = دانشگاه نبراسکا؛ دانشگاه کالیفرنیا، برکلی
| دانشگاه                = مؤسسهٔ فناوری ماساچوست
| حوزه                  = فیزیک ماده چگال و شیمی پلیمر
| حوزه                  = نقاط کوانتومی و نانومواد نیمه‌رسانا
| همسر                  = روت هیگر
| همسر                  =
| فرزندان                =
| فرزندان                =
| گفتاورد                =
| گفتاورد                =
خط ۴۰: خط ۴۰:
}}
}}


'''آلن جی. هیگر''' ( '''Alan Jay Heeger'''؛ زادهٔ ۲۲ ژانویهٔ ۱۹۳۶) فیزیک‌دان و پژوهشگر آمریکایی در زمینهٔ فیزیک ماده چگال، شیمی پلیمر و علم مواد است. او از پیشگامان پژوهش درباره پلیمرهای رسانا و نیمه‌رسانا به‌شمار می‌رود. هیگر در سال ۲۰۰۰، به‌طور مشترک با آلن جی. مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا، جایزه نوبل شیمی را «برای کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا» دریافت کرد.
'''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>


پژوهش‌های هیگر نشان داد که برخی مواد پلیمری، برخلاف تصور رایج دربارهٔ نارسانابودن پلاستیک‌ها، می‌توانند با تغییر ساختار شیمیایی و فرایندی موسوم به «دوپینگ» رسانای جریان برق شوند. این کشف زمینهٔ توسعهٔ الکترونیک آلی، دیودهای نورگسیل پلیمری، نمایشگرهای انعطاف‌پذیر، حسگرها و سلول‌های خورشیدی پلیمری را فراهم کرد.
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 ==
== زندگی و تحصیلات ==


آلن جی. هیگر در ۲۲ ژانویهٔ ۱۹۳۶ در سیوکس‌سیتی در ایالت آیووا، ایالات متحده، به دنیا آمد. خانوادهٔ پدری او از مهاجران یهودی روس‌تبار بودند که در آغاز قرن بیستم به ایالات متحده مهاجرت کرده بودند.
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>


پدرش صاحب یک فروشگاه عمومی در شهر کوچک اَکرن در آیووا بود و پس از درگذشت او، مادرش فرزندان خانواده را بزرگ کرد.
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" />


هیگر دوران دبستان را در اَکرن گذراند و دبیرستان را یک سال زودتر از معمول به پایان رساند. او در ابتدا قصد داشت مهندس شود، اما پس از ورود به دانشگاه به فیزیک علاقه‌مند شد. هیگر در دانشگاه نبراسکا در رشته‌های فیزیک و ریاضیات تحصیل کرد و در همین دوره با فیزیک کوانتومی و علوم نوین قرن بیستم آشنا شد.
== ماهیت نقاط کوانتومی ==


او تحصیلات دکترا را در رشتهٔ فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، ادامه داد. هیگر ابتدا قصد داشت رسالهٔ خود را در زمینهٔ فیزیک نظری انجام دهد، اما با توصیه چارلز کیتل به گروه پژوهشی آلن پورتیس پیوست و به پژوهش تجربی در فیزیک ماده چگال روی آورد. او در برکلی در زمینهٔ ویژگی‌های مغناطیسی مواد و فیزیک حالت جامد پژوهش کرد.
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.


== فعالیت دانشگاهی و پژوهشی ==
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>


پس از دریافت دکترا، هیگر به گروه فیزیک دانشگاه پنسیلوانیا پیوست و بیش از بیست سال در آن دانشگاه فعالیت کرد. پژوهش‌های نخستین او در زمینهٔ ناخالصی‌های مغناطیسی در فلزات، اثر کوندو و خواص الکترونی مواد بود.
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.


در دههٔ ۱۹۷۰، همکاری علمی هیگر با آلن مک‌دیارمید آغاز شد. مک‌دیارمید شیمی‌دان بود و هیگر از منظر فیزیک ماده چگال به بررسی مواد جدید می‌پرداخت. آن‌ها دربارهٔ پلیمرهای معدنی و مواد دارای ویژگی‌های فلزی مطالعه کردند.
== پیشینهٔ کشف اثرهای کوانتومی ==


هیگر همچنین با هیدکی شیراکاوا، شیمی‌دان ژاپنی، همکاری کرد. شیراکاوا در ژاپن روش‌هایی برای تولید فیلم‌های پلی‌استیلن ایجاد کرده بود. این فیلم‌ها در شکل معمولی رسانایی الکتریکی اندکی داشتند، اما با افزودن مواد مناسب می‌توانستند به رساناهای مؤثر تبدیل شوند.
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.


== کشف پلیمرهای رسانا ==
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" />


پلاستیک‌ها معمولاً به‌عنوان مواد عایق شناخته می‌شوند. در مواد پلیمری معمولی، الکترون‌ها به‌گونه‌ای در ساختار شیمیایی ماده قرار دارند که امکان حرکت آزادانهٔ آن‌ها و ایجاد جریان برق محدود است. هیگر و همکارانش نشان دادند که می‌توان با طراحی مناسب ساختار زنجیرهٔ پلیمری و افزودن مواد شیمیایی خاص، این ویژگی را تغییر داد.
== روش سنتز باوندی ==


یکی از مواد مهم در این پژوهش‌ها پلی‌استیلن بود. پلی‌استیلن از زنجیره‌ای طولانی از اتم‌های کربن تشکیل شده است که در آن پیوندهای یگانه و دوگانه به‌صورت متناوب قرار می‌گیرند. این ساختار موسوم به ساختار مزدوج، امکان حرکت مؤثرتر الکترون‌ها را در امتداد زنجیرهٔ پلیمری فراهم می‌کند.
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.


بااین‌حال، وجود پیوندهای مزدوج به‌تنهایی برای رسانایی کافی نیست. پژوهشگران با فرایندی به نام «دوپینگ» تعداد الکترون‌های آزاد یا حفره‌های الکترونی را در پلیمر افزایش دادند. در دوپینگ اکسایشی، الکترون‌ها از زنجیرهٔ پلیمری خارج می‌شوند و در دوپینگ کاهشی، الکترون‌هایی به آن افزوده می‌شود. در نتیجه، حامل‌های بار می‌توانند در امتداد زنجیره‌های پلیمری حرکت کنند.
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.


در سال ۱۹۷۷، هیگر، مک‌دیارمید، شیراکاوا و همکارانشان مقاله‌ای دربارهٔ تولید پلیمرهای آلی رسانای الکتریسیته منتشر کردند. آن‌ها نشان دادند که اکسیدکردن فیلم پلی‌استیلن با بخار ید می‌تواند رسانایی الکتریکی آن را به‌شدت افزایش دهد. این نتیجه، آغازگر حوزه‌ای تازه در شیمی پلیمر و فیزیک ماده چگال شد.
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" />


== سازوکار رسانایی پلیمرها ==
== کاربردهای فناوری ==


در فلزات، الکترون‌ها در ساختار ماده آزادی نسبی برای حرکت دارند و با اعمال میدان الکتریکی جریان ایجاد می‌کنند. در پلیمرهای رسانا، زنجیره‌های کربنی مزدوج شرایطی ایجاد می‌کنند که الکترون‌ها یا حفره‌های الکترونی بتوانند در امتداد زنجیره حرکت کنند.
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.


در فرایند دوپینگ، بار الکتریکی ایجادشده در زنجیرهٔ پلیمری می‌تواند به شکل‌هایی مانند پولارون و سولیتون توصیف شود. این حامل‌های بار در رسانایی الکتریکی پلیمر نقش دارند. مقدار رسانایی به نوع پلیمر، ساختار زنجیره‌ها، میزان نظم آن‌ها و نوع و مقدار مادهٔ دوپ‌کننده بستگی دارد.
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.


این کشف نشان داد که مرز میان پلیمرها و مواد رسانای سنتی مانند فلزات مطلق نیست. پلیمرها می‌توانند علاوه بر ویژگی‌های معمول پلاستیک، ویژگی‌های الکتریکی و نوری قابل‌کنترل نیز داشته باشند.
== کاربردهای زیستی و پزشکی ==


== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۰ ==
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.


در سال ۲۰۰۰، آکادمی سلطنتی علوم سوئد جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به آلن جی. هیگر، آلن جی. مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا اعطا کرد. انگیزهٔ رسمی اعطای جایزه، «کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا» اعلام شد.
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" />


این جایزه به پژوهش‌هایی تعلق گرفت که در اواخر دههٔ ۱۹۷۰ امکان تبدیل برخی پلاستیک‌ها به مواد رسانای برق را نشان دادند. این دستاورد از نظر علمی اهمیت داشت، زیرا پلیمرها را از موادی صرفاً عایق به موادی با قابلیت‌های الکتریکی، نوری و الکترونیکی تبدیل کرد.
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.


هیگر سخنرانی نوبل خود را در ۸ دسامبر ۲۰۰۰ در دانشگاه استکهلم ارائه کرد. عنوان این سخنرانی «پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی: نسل چهارم مواد پلیمری» بود. او در این سخنرانی تاریخچهٔ کشف پلیمرهای رسانا و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن‌ها را توضیح داد.
== همکاری علمی و فعالیت دانشگاهی ==


== کاربردهای پلیمرهای رسانا ==
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.


پژوهش‌های هیگر و همکارانش کاربردهای گسترده‌ای در فناوری پیدا کرد. یکی از مهم‌ترین زمینه‌ها، ساخت دیودهای نورگسیل آلی و پلیمری است. در این فناوری، لایه‌ای از پلیمر نیمه‌رسانا با دریافت انرژی الکتریکی نور تولید می‌کند.
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.


پلیمرهای رسانا و نیمه‌رسانا در ساخت نمایشگرهای سبک و انعطاف‌پذیر نیز اهمیت دارند. این مواد می‌توانند برای تولید نمایشگرهای تلفن همراه، تلویزیون‌های باریک، تابلوهای نوری و سطوح نوری انعطاف‌پذیر به کار روند.
== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۳ ==


از دیگر کاربردهای این مواد می‌توان به پوشش‌های ضدالکتریسیتهٔ ساکن، محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی، حسگرهای زیستی، ترانزیستورهای آلی و سلول‌های خورشیدی پلیمری اشاره کرد. ویژگی مهم پلیمرها در این کاربردها، سبکی، انعطاف‌پذیری و امکان تولید آن‌ها در قالب فیلم‌های نازک است.
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" />


== فعالیت‌های صنعتی ==
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.


هیگر در سال ۱۹۹۰ شرکت UNIAX را بنیان گذاشت. این شرکت در زمینهٔ پلیمرهای رسانا و فناوری‌های مرتبط با آن فعالیت می‌کرد و در سال ۲۰۰۰ به شرکت دوپون واگذار شد.
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.
 
او همچنین در تأسیس چند شرکت دیگر در زمینهٔ فناوری مواد، سلول‌های خورشیدی پلیمری، حسگرها، زیست‌فناوری و دارورسانی هدفمند مشارکت داشت. فعالیت‌های صنعتی هیگر بخشی از تلاش او برای انتقال یافته‌های پژوهشی از آزمایشگاه به حوزهٔ فناوری و کاربردهای تجاری بود.
 
== فعالیت‌های علمی و افتخارات ==
 
هیگر استاد بازنشستهٔ دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، است و پژوهش‌های او در این دانشگاه بر پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی، ترانزیستورهای اثر میدانی پلیمری، سلول‌های خورشیدی کم‌هزینه و حسگرهای زیستی متمرکز بوده است.
 
او بیش از ۸۰۰ مقالهٔ علمی و بیش از ۵۰ اختراع ثبت‌شده دارد. هیگر عضو آکادمی ملی علوم ایالات متحده و آکادمی ملی مهندسی ایالات متحده است و عضویت افتخاری یا علمی چند آکادمی دیگر را نیز در کارنامه دارد.
 
از جوایز و افتخارات او می‌توان به جایزهٔ نوبل شیمی در سال ۲۰۰۰، جایزهٔ الیور ای. باکلی در فیزیک ماده چگال، جایزهٔ بالزان در علم مواد نوین، مدال دانشگاه کالیفرنیا و چندین دکترای افتخاری از دانشگاه‌های ایالات متحده، اروپا و آسیا اشاره کرد.


== حمایت از مقاومت ایران ==
== حمایت از مقاومت ایران ==


نام آلن هیگر در فهرست امضاکنندگان چند بیانیهٔ مشترک برندگان جایزهٔ نوبل در حمایت از مردم ایران و برنامهٔ سیاسی شورای ملی مقاومت ایران آمده است.
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>
 
در ژوئیهٔ ۲۰۲۲، نام آلن هیگر در فهرست امضاکنندگان بیانیه‌ای مشترک از برندگان جایزهٔ نوبل قرار داشت که از گردهمایی «ایران آزاد ۲۰۲۲» حمایت می‌کرد. این بیانیه دربارهٔ وضعیت حقوق بشر در ایران ابراز نگرانی کرده و از آزادی، انتخابات آزاد، برابری زنان و مردان، برابری مذهبی و قومی و یک ایران غیراتمی حمایت می‌کرد.
 
در ماه مه ۲۰۲۳ نیز نام آلن هیگر در فهرست امضاکنندگان نامهٔ مشترک برندگان جایزهٔ نوبل به رهبران جهان درج شد. این نامه از خواسته‌های دموکراتیک مردم ایران و طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی حمایت می‌کرد و خواستار توجه دولت‌ها به وضعیت حقوق بشر در ایران بود.
 
منابع رسمی علمی دربارهٔ زندگی و فعالیت‌های دانشگاهی آلن هیگر، مانند وبگاه جایزهٔ نوبل و دانشگاه کالیفرنیا، عمدتاً به سوابق علمی او می‌پردازند. اطلاعات مربوط به حمایت سیاسی او از مقاومت ایران بر اساس گزارش‌ها و متن‌های منتشرشده دربارهٔ این بیانیه‌ها و نامه‌های مشترک است.
 
== میراث علمی ==


آلن هیگر از دانشمندانی است که مرز میان شیمی پلیمر و فیزیک ماده چگال را گسترش داد. پژوهش‌های او نشان داد که پلیمرها می‌توانند ویژگی‌هایی شبیه مواد نیمه‌رسانا و فلزات داشته باشند و در ساخت ابزارهای الکترونیکی به کار روند.
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.


کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا به ایجاد حوزهٔ الکترونیک آلی کمک کرد. این حوزه همچنان در زمینه‌هایی مانند نمایشگرهای انعطاف‌پذیر، انرژی خورشیدی، حسگرهای زیستی و فناوری‌های کم‌هزینهٔ الکترونیکی دنبال می‌شود.
== 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