2023年諾貝爾化學獎將桂冠頒發給「量子點」的研究，這個看似與物理學息息相關的主題，無疑在社會大眾間引發熱烈討論。然而，這項看似是物理學量子現象的應用，實則為化學領域的一項重大突破。本集我們邀請到國立清華大學材料科學工程學系的陳學仕教授，與我們深入探討這項正在改變人類生活的化學發現。
過去，由於人類無法製造新的原子，且難以操控原子，只能退而求其次，使用更大尺寸的物質進行材料的碰撞與合成。然而，量子點的發現與人工合成技術的發展，為科學家開闢了一條嶄新的途徑：透過改變物質的尺寸，進而改變其作為材料的特性。相較於原子，量子點的尺寸大上千倍，卻能模擬原子的特性，同時兼具良好的操控性，因此，科學家得以不斷創造出各種全新的材料，量子點由此而被譽為「人造原子」。
量子點最受矚目的特性之一，在於其能因尺寸不同而發出不同波長和顏色的光線。透過結合不同大小與種類的量子點，人們得以更精準地控制光線，例如在各種顯示器產品上的應用。
目前技術最成熟，且廣泛應用於顯示器上的量子點，非鎘硒化鎘莫屬。然而，由於其含有鎘元素，具有毒性，因此科學家們正積極開發各種低鎘甚至無鎘的量子點，以期能夠取代傳統鎘硒化鎘量子點。
過去台灣擅長的 LCD 面板產業，由於 OLED 面板色彩更鮮豔且厚度更薄的優勢，曾一度面臨被淘汰的危機。然而，量子點技術的導入，使 LCD 技術得以進化為 OLED，不僅在亮度、對比度等方面超越 OLED，更保留了 LCD 原本的反應速度快、價格優勢等特點，成為市場新寵。不過，目前在 OLED 領域，韓國三星仍以其先進技術和廣泛的市場應用居於領先地位，台灣產業仍有成長的空間。
除了用於顯示器的發光材料外，量子點在太陽能領域也備受矚目。現有的太陽能電池所能吸收的太陽光波段有限，導致太陽能轉換效率不佳。而量子點能夠吸收光源後發出特定波段光線的特性，使其成為一種高效的轉換器，大幅提升了太陽能的轉換效率。此外，科學家們正積極研究將量子點直接用於太陽能電池的技術，雖然目前效率仍有待提升，但其輕薄、易於製造且可撓曲的特性，為太陽能電池的應用拓展了更廣闊的空間。
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