10月4日,瑞典皇家科学院宣布,2023年诺贝尔化学奖授予三位探索纳米和量子点领域的科学家,以表彰他们在“量子点的发现和合成”方面的贡献。
“量子点”这个名字,来源于其独特的量子限域效应或者量子尺寸效应,又称“半导体纳米晶”,它是由数百或数千个原子组成的小团体,尺寸非常小,通常在2~10纳米。量子点是如此之小,但用处却极大。
量子点问世之初,有学者预测称,根据量子点独特的光电特性,其主要应用领域将首先集中在电子与光学方面。事实上,率先推动了量子点技术落地的领域,正是电视产业。
2013年,日本索尼公司率先发布了量子点背光源液晶电视。一夜之间,液晶显示再次具备与OLED一竞高下的实力,延长了液晶电视的“花期”。
“由于不同尺寸大小组成的量子点受激发后会呈现出不同的颜色,能覆盖可见光区域,因此可作为新一代显示发光材料。”上海理工大学材料与化学学院铋科学研究中心副教授李钰皓表示。
中国电子信息产业发展研究院显示领域首席研究员耿怡在接受记者采访时指出,使用量子点背光源的电视,其色域值、亮度有着大幅提升,并能显示更鲜艳真实的色彩,即使最难表达的红色和绿色也能完美呈现。色域更是可以实现高达110% NTSC,远超OLED色彩效果。且由于量子点电视使用的无机材料不易被氧化,因此其显像寿命比OLED更稳定、更长久……
如今,量子点显示技术色域广、亮度高、寿命长的优势已经是行业共识。正是看到量子点有望成为显示技术领域“明星材料”的远大前景,显示产业开始摩拳擦掌。
有消息称,索尼的TRILUMINOS原色显示技术就是采用量子点技术的成果;韩国媒体表示,三星和LG的量子点电视技术基本成熟;而国内电视厂商TCL则率先布局,推动量子点产品落地。
TCL电子研发中心总经理方庆指出,作为国内最大的量子点电视制造商,TCL对于量子点技术的跟踪一直未停歇。从2014年,中国第一台量子点电视TCL H9700发布,到2023年TCL发布的中高端量子点电视C11G,TCL已在量子点方向耕耘十年。
据奥维云网数据,今年上半年,量子点电视在销量上的增长态势明显高于其他技术,未来有机会推动彩电行业走出新动能。
然而,量子点显示只能算是一道开胃菜。量子点应用从电视开始兴起却并未止步于显示,生物成像、传感器、太阳能电池等都将成为量子点的应用落地场景。
上海理工大学材料与化学学院特聘教授廉孜超介绍称,太阳能电池中使用量子点材料,可以提高光电转换效率。李钰皓透露称,量子点可应用在肿瘤标志物的分析检测、荧光手术导航中。且在量子计算机方面,也可调控其量子特性用于制造量子计算机。上海科技大学物质学院研究员宁志军表示,未来,量子点还能应用在新兴光电器件中,比如红外探测器、太阳能电池器件等。
“如今,量子点的研究已经逐渐扩散到材料及生命科学的各个领域。”中南大学化学化工学院教授张翼强调,随着科学技术的不断发展和创新,量子点的制备成本会越来越低,预期将会在极速体育,足球即时比分直播领域发挥作用。