스테인드 글라스에서 착안, 크기에 따라 색 달라져
QLED 디스플레이부터 생물 조직 맵핑까지
작년 노벨 화학상 수상자는 '클릭 화학' 개발 과학자 3인

[문화뉴스 명재민 기자] '퀀텀닷(양자점)'을 발견하고 이를 상용화한 과학자 3인이 올해 노벨 화학상을 수상했다.

지난 4일 스웨덴 왕립과학원은 모운 바웬디 미국 MIT 화학과 교수(62), 알렉세이 에키모프 미국 나노크리스탈 테크놀로지(Nanocrystals Technology) 수석과학자(78), 루이스 E. 브러스 콜롬비아대 화학과 교수(80)를 노벨 화학상 수상자로 선정했다.

'퀀텀닷' 선도한 과학자 3인, 2023 노벨 화학상 수상 /  사진 = 스웨덴 왕립과학원 제공
'퀀텀닷' 선도한 과학자 3인, 2023 노벨 화학상 수상 / 사진 = 스웨덴 왕립과학원 제공

일반적으로 대부분의 물질들은 고전적인 과학 이론에 따라 특성을 나타낸다. 하지만 물질이 나노입자 크기로 줄어들면 기존 과학 이론에서 벗어나는 양자 현상이 발생해 새로운 특성이 생긴다. 이때 양자 현상에 의해 그 특성이 결정될 정도로 작은 입자를 퀀텀닷이라고 한다.

1980년대 초, 알렉세이 에키모프는 스테인드 글라스에서 영감을 받아, 염화구리 나노입자로 색깔있는 유리를 제작하여 나노입자의 크기에 따른 양자효과가 유리 색상에 영향을 미친다는 것을 입증했다. 

몇년 후, 루이스 E. 브러스는 유체에 자유롭게 움직이는 황화카드뮴 나노입자로 나노 입자 크기에 따른 양자효과를 입증했다.

이어서 1993년, 모운 바웬디는 끓는 기름으로 높은 품질의 퀀텀닷을 만드는 방법을 고안해냈다.

위와 같은 퀀텀닷의 발견과 상용화로 QLED 디스플레이와 생물 조직 맵핑 등 정교하고 세밀한 기술에 퀀텀닷을 활용할 수 있게 되었다.

이에 스웨덴 왕립과학원은 "그들은 나노기술의 중요한 씨앗을 심었다"고 말하며, "양자점은 매력적이고 특이한 특성을 많이 가지고 있다"고 말했다.

한편 작년 노벨 화학상은 분자들을 블록처럼 쌓아서 연결하는 '클릭 화학' 기술을 개발한 캐럴린 버토지 미국 스탠퍼드대 교수(56), 모르텐 멜달 덴마크 코펜하겐대 교수(68), 배리 샤플리스 미국 스크립스연구소 교수(81)가 공동 수상한 바 있다.

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