今屆諾貝爾化學獎得主，分別為美國化學家巴文迪（Moungi Bawendi）與布魯斯（Louis Brus），以及俄羅斯物理學家葉基莫夫（Alexei Ekimov），以肯定他們發現和研究「量子點」（Quantum Dots）的成就。這些只有人髮 10 萬分之 1 直徑的納米粒子，究竟如何為我們帶來最新一代 QLED 電視屏幕技術，更令納米科技未來變得可能？
納米科技的起源，可追溯到前諾貝爾物理學獎得主費曼（Richard Feynman）在 1959 年的實驗，以及 1980 年代類似美國工程師德雷克斯勒（Eric Drexler）的納米理論推演。然而，直到材料科學（Materials Science）取得技術突破，第一波納米科技才得以誕生，巴文迪、布魯斯與葉基莫夫正是幕後功臣。
1980 年代，俄羅斯出生的葉基莫夫首先發現劃時代的「量子點」；美國的布魯斯繼而發現這些晶體可以在液體中浮動，並加以利用；法國出生的巴文迪則開發出技術，以量身訂做不同形態的量子點，開創更多的商業和科學應用之可能。
所謂「量子點」，是具有特殊光學性質的極微小粒子，能夠吸收一種顏色的光，幾乎可瞬間重新發射出另一種顏色，顏色取決於量子點的大小。亞利桑那州立大學先進技術轉型教授 Andrew Maynard 撰文解釋，量子點愈小，發出的光愈是偏藍；只要量子點稍微放大，但仍保持在納米尺寸，光的顏色則會偏紅。這種令人著迷的現象，產生獨特的視覺效果：充滿不同大小量子點的試管，散發整個漸變的色譜，從深藍漸變成艷紅。
自 2000 年初以來，這些視覺效果已經用以展示納米科技的創新力量，甚至成為納米科技的象徵本身。然而，量子點不只是視覺上的炫目效果，它實證了透過改變物質的尺寸及物理形態，而不是改變原子和分子間的「化學鍵」，也能夠操控物質與光的交互作用。這種突破不僅重要，也是現代納米科技和量子力學的核心概念。
量子點的實際應用層面
傳統來說，一種材料吸收、反射或發射光的波長，是以其內部原子間的化學鍵決定。舉例說，早期的染料是從如苯胺（Aniline）這類清澈物質開始，然後經由化學反應轉化為所需的顏色。儘管此方法有效，但仍然有其缺點，譬如產品在化學鍵退化後，顏色也會漸漸變淡，以及可能需要使用有害的化學物質。
相對而言，量子點依賴半導體材料的微小群聚，它們發揮量子物理的特性，即是以其大小決定吸收與發射光的波長。這種可以調整尺寸的特性，大幅提升光的強度和質素，也提高了抗褪色的能力，並開創了毒性更低的新應用領域。但值得一提的是，量子點並非完全無害，早期版本常使用的硒化鎘（Cadmium Selenide）便屬於有毒物質，因此量子點的潛在毒性與暴露風險，仍然是需要考量的地方。
隨著時間推移，量子點技術在安全和實用層面都有所進步，並且應用到各類產品之中，從顯示屏、照明設備、感測器到生物醫學都見。不過，如今新鮮感可能已稍微褪色，譬如大多數人可能已經不太在意，有望取代 OLED 電視屏主導地位的新一代 QLED 技術，實際上就是量子點技術的顯示屏，屬於量子級的技術躍進。
縱然量子點應用愈來愈廣泛，但這依然是納米技術革命的重要靈感來源，正徹底改變我們與原子和分子的互動。正如瑞典皇家科學院指出：「研究人員認為，量子點可能有助未來發展柔性電子產品（Flexible Electronics）、微型感測器、更薄的太陽能電池、加密的量子通訊，意味著我們才剛剛開始探索這些微小粒子的潛力。」
