Pensándolo bien...

Se puede afirmar que los puntos cuánticos son nanopartículas semiconductoras que tienen propiedades ópticas y electrónicas singulares, debido a los efectos cuánticos que acontecen a escalas nanométricas. Son semiconductores genuinos, con características peculiares y aplicaciones interesantes.

El color de los puntos cuánticos, es decir, la longitud de onda de la emisión visible se ajusta cambiando su tamaño, que se desplaza al rojo al aumentar éste, mientras que los más pequeños emiten luz en el extremo azul del visible, es decir, longitudes de onda cortas. Dada su capacidad para confinar electrones y huecos, los puntos cuánticos han desempeñado el papel de los transistores, diodos y células solares. Actualmente, las pantallas de los televisores emplean puntos cuánticos, que aventajan a la tecnología de las pantallas LCD, aportando colores más puros y brillantes, al controlarse con mayor precisión la emisión, cuando se iluminan con luz ultravioleta. Se han empleado en biomedicina como etiquetas fluorescentes en estudios de tejidos y de células. Se han desarrollado láseres basados en puntos cuánticos al controlar la longitud de onda específica de su emisión con gran eficiencia. Han servido, en fotónica cuántica, de soporte para generar fotones entrelazados y como qubits en los desarrollos de computación cuántica. Se sintetizan mediante varios procedimientos que permiten controlar tamaño y, por ende, sus propiedades. En casos pueden resultar materiales tóxicos para los humanos, como ocurre con el cadmio, lo que impone la necesidad de llevar cuidado en el desarrollo para que sean puntos cuánticos “verdes”. Surgen nuevas aplicaciones con una emergencia regular en muchos campos en el ámbito de la nanotecnología.

Los puntos cuánticos no fueron "descubiertos" en el sentido tradicional, como alguien podría descubrir un nuevo planeta o una especie nueva o cualquier otra cosa en otro campo científico. Más bien, los puntos cuánticos fueron desarrollados y estudiados como una progresión lógica en el campo de la ciencia de los materiales, a medida que la nanotecnología avanzaba. Una breve cronología de los eventos y desarrollos que llevaron al estudio y la comprensión de los puntos cuánticos, se inicia con los conceptos preliminares, desarrollados en la década de 1970 y principios de la de 1980, cuando se llevaron a cabo los primeros experimentos que mostraron signos de cuantización en sistemas semiconductores, que fueron realizados en estructuras bidimensionales, conocidas como pozos cuánticos. En estos sistemas, los electrones estaban confinados en una sola dimensión. Posteriormente tuvo lugar un avance hacia el Confinamiento 3D (a mediados de la década de 1980): cuando los investigadores comenzaron a estudiar sistemas en los que los electrones estaban confinados en las tres dimensiones espaciales, conduciendo a lo que ahora conocemos como puntos cuánticos. Estos primeros puntos cuánticos, generalmente, se crearon usando técnicas de epitaxia por haces moleculares (MBE, por sus siglas en inglés) para formar estructuras conocidas como "clusters" o "islas" en la superficie de un semiconductor. Un poco después, se llevó a cabo la síntesis coloidal (a finales de la década de 1980 y principios de la de 1990 cuando los científicos desarrollaron métodos para sintetizar puntos cuánticos en disolución. Louis Brus de la Universidad de Columbia tiene creditados algunos de los primeros trabajos en la síntesis y caracterización de puntos cuánticos solubles. Otros investigadores, como Moungi Bawendi en el MIT, también realizaron contribuciones significativas en esta área en los primeros años. Posteriormente se han llevado a cabo desarrollos (décadas de 1990 y 2000) de técnicas avanzadas de síntesis, se descubrieron nuevas aplicaciones, y se logró una mayor comprensión de las propiedades y comportamientos singulares de estos nanomateriales.

Los puntos cuánticos han realizado importantes aportaciones a la ciencia y la tecnología, y han impulsado el progreso en varios campos. Han incentivado una mejor comprensión en Física Cuántica, al proporcionar un sistema modelo, lo que ha ayudado a los científicos a comprender mejor cómo se comportan los electrones y otros fermiones cuando están fuertemente confinados en espacios diminutos. También han incentivado el desarrollo de nuevas técnicas de síntesis, no sólo relevantes para los puntos cuánticos, sino que también han informado sobre otras áreas de la nanotecnología. Han propiciado avances en la tecnología de las pantallas y en la imagen de interés médico. En el ámbito de la energía solar, aportan mayor eficiencia a las células solares, propiciando el aprovechamiento del efecto de múltiples excitones por fotón. La información cuántica se ha visto potenciada al aportar fuentes de fotones entrelazados. En el ámbito de la detección, los puntos cuánticos se han empleado en diversos sensores para detectar desde trazas de sustancias químicas, hasta cambios en las condiciones físicas. Finalmente, es de destacar su aportación al mundo de la educación, fomentando colaboraciones de personas, de distintos tipos de formación para diseñar proyectos científicos y tecnológicos. En suma, se puede afirmar con fundamento que los puntos cuánticos han enriquecido la Ciencia y la Tecnología gracias a una amplísima variedad de aplicaciones y el impulso en áreas multidisciplinares.

Los puntos cuánticos son, sin duda, una tecnología transformadora y han impulsado avances en muchas áreas de la ciencia y la tecnología. Han llevado a innovaciones. Dicho esto, la decisión de otorgar un Premio Nobel, en cualquiera de las categorías, es altamente selectiva y depende de una serie de factores, incluido el impacto a largo plazo de la invención o su descubrimiento en la sociedad y la Ciencia en su conjunto. A veces, el impacto completo de un descubrimiento o desarrollo solo se reconoce muchos años, o incluso décadas, después de que ocurra. Finalmente, es importante recordar que el Premio Nobel es solo una de las muchas formas en que la sociedad reconoce y honra las contribuciones sobresalientes al conocimiento y el bienestar humano. Numerosos investigadores en el campo de los puntos cuánticos han sido reconocidos con otros premios y honores por sus contribuciones.

Acabamos de conocer que la Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido el Premio Nobel de Química de 2023 al francés Moungi Bawendi, el estadounidense Louis Brus y el ruso Alexei Ekimov, por descubrir y sintetizar los puntos cuánticos. La cronología que publica la Academia es que el físico ruso Alexei Ekimov (Unión Soviética, 78 años) observó por primera vez los puntos cuánticos, en cristales, en 1981. Actualmente, figura en la empresa estadounidense Nanocrystals Technology, y fue quien demostró que el color de la luz que emiten los puntos cuánticos, depende del tamaño del nanocristal,  El químico estadounidense Louis Brus (Cleveland, 80 años), de la Universidad de Columbia, confirmó poco después que esos efectos cuánticos, dependientes del tamaño, también se observan en nanopartículas que flotan libremente en un fluido. Su colega francés Moungi Bawendi (París, 62 años), del Instituto Tecnológico de Massachusetts, revolucionó en 1993 la producción en serie de puntos cuánticos, logrando resultados “casi perfectos”, según ha destacado la Academia sueca.

Como vemos desde la primera idea razonable, sobre el proceso nuevo descubierto, se inició hace 40 años. Es inevitable recordar que en 1923 se le otorgó el Nobel a Einstein, bajo el epígrafe del efecto fotoeléctrico, por aquello de que, creyendo que su contribución a la Ciencia había sido extraordinaria, no era menos cierto que en el tiempo transcurrido, la teoría de la Relatividad no había podido evidenciar el avance que suponía para la Humanidad. Fue un acierto recurrir al efecto fotoeléctrico, porque si no estaríamos esperando todavía. Recordemos que solamente se otorga a personas en vida. Lo dicho, un gran acierto. Ahora estamos rememorando un inicio de hace cuarenta años, con una amplia repercusión en nuestras vidas.

Ponga un punto cuántico en su vida, es una forma interesante y poética de expresarlo "Poner un punto cuántico en su vida" podría interpretarse como la idea de añadir algo brillante, único y lleno de potencial a la existencia, de la misma manera que los puntos cuánticos son partículas brillantes y versátiles que han revolucionado varios campos de la ciencia y la tecnología.

Aunque literalmente no podemos "añadir" un punto cuántico a nuestras vidas, la metáfora podría inspirar a alguien a explorar lo desconocido, porque, al igual que los puntos cuánticos surgieron de la frontera de la ciencia de los materiales y la física cuántica, uno podría sentirse inspirado a aventurarse en áreas desconocidas del conocimiento o la experiencia. También es una forma de iluminar el camino para otros, al igual que los puntos cuánticos pueden emitir luz cuando se les excita También, es una forma de adaptarse y cambiar: Al igual que el color de un punto cuántico puede cambiar según su tamaño, podríamos recordar la importancia de la adaptabilidad y la capacidad de cambiar y crecer en la vida. También, podemos ver el potencial en lo pequeño, porque, a veces, las cosas más pequeñas tienen un impacto enorme. Los puntos cuánticos, aunque nanométricos, han llevado a revoluciones tecnológicas. Esto puede recordarnos apreciar los pequeños momentos y detalles en nuestras vidas. En suma, aunque no podemos literalmente poner un punto cuántico en nuestras vidas, podemos inspirarnos en su naturaleza y las revoluciones que han impulsado para hacer cambios positivos y significativos en nuestras propias vidas. ¡Es una hermosa metáfora! Los premiados con el Nobel lo han intentado y les ha valido el premio.