Den Nobelpreis für Chemie erhalten in diesem Jahr Moungi G. Bawendi vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), Louis E. Brus von der Columbia University in New York und Alexei I. Ekimov, ehemals bei Nanocrystals Technology Inc. in New York, »für die Entdeckung und Synthese von Quantenpunkten«. Das hat die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm bekannt gegeben. Die Experimente der diesjährigen Chemie-Nobelpreisträger hätten eine wichtige Grundlage der Nanotechnologie gelegt, die schon heute in vielen verschiedenen Anwendungen verbreitet sei. Doch das wahre Potenzial dieser Teilchen habe man erst zu erschließen begonnen.

Zuvor war der Akademie ein in der Geschichte der Nobelpreise bisher einzigartiger Patzer unterlaufen. Am frühen Morgen, mehrere Stunden vor der offiziellen Verkündung, berichteten mehrere Medien über eine versehentlich ausgesandte Pressemitteilung, laut der Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus und Alexei I. Ekimov den Preis für die Entdeckung und Synthese von Quantenpunkten erhielten. Mitglieder der Akademie erklärten jedoch gegenüber den Medien, die endgültige Entscheidung sei zu dem Zeitpunkt noch nicht getroffen gewesen. Gegenüber der schwedischen Zeitung »Expressen« sagte zum Beispiel der Chemiker und Akademiemitglied Peter Somfai, die umfangreichen Materialien zu den Preisträgern würden im Vorfeld vorbereitet, beschlossen würden die Preisträger jedoch erst in der Sitzung direkt vor der Verkündung.

Quantenpunkte sind wenige Nanometer große Halbleiterpartikel mit besonderen Eigenschaften, die von ihrer geringen Größe bestimmt werden. In diesen Dimensionen erfassen quantenmechanische Effekte alle Atome des Materials, so dass ein einzelner Quantenpunkt sich nicht so sehr wie eine Ansammlung von Atomen verhält, sondern in gewisser Weise wie ein einzelnes Atom. Ladungsträger, also Elektronen oder »Löcher«, sind wegen der geringen Ausmaße der Quantenpunkte auf einen sehr kleinen Raum beschränkt.

Dadurch haben die Ladungsträger getrennte quantenmechanische Energieniveaus, ganz ähnlich wie die Elektronen in einem Atom. Tatsächlich kann man Quantenpunkte sogar zu einer Art »künstlicher Moleküle« zusammenfügen, in denen sich hybride Energiezustände entwickeln. Deshalb verbinden Quantenpunkte die Eigenschaften von klassischen Halbleitern mit jenen von Atomen und Molekülen. Aus diesem Grund sind sie für eine Vielzahl potenzieller Anwendungen in Optik und Elektronik interessant.

Damit geht der diesjährige Preis erneut an Fachleute aus der klassischen Chemie, was zum Teil überraschend kommt. Traditionell werden auch bedeutende Entwicklungen aus den Lebenswissenschaften mit dem Chemie-Nobelpreis geehrt. Zuletzt erhielten Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna 2020 den Preis für die Entwicklung der Genschere CRISPR-Cas9. In den zwei folgenden Jahren ehrte das Nobelkomitee dagegen ganz klassische chemische Techniken, deswegen spekulierten Fachleute im Vorfeld, dass der Nobelpreis dieses Jahr wiederum in die Lebenswissenschaften geht. So waren Katalin Karikó und Drew Weissman, die am Montag den Nobelpreis für Medizin für die Entwicklung der mRNA-Impfung erhielten, auch als Kandidaten für den diesjährigen Chemie-Preis im Gespräch.

Im Jahr 2022 ging die höchste wissenschaftliche Auszeichnung für Chemie an Carolyn Bertozzi aus den USA, den Dänen Morten Meldal sowie den US-Amerikaner Barry Sharpless. Meldal und Sharpless hatten eine neue Art von Reaktion ersonnen, die sie »Click-Chemie« tauften und die Moleküle höchst effizient miteinander verbindet. Bertozzi setzte die neu geschaffenen Methoden in lebenden Zellen ein und begründete damit die bioorthogonale Chemie.

Neben Karikó und Weissman erhielten am Dienstag Anne L’Huillier, Pierre Agostini und Ferenc Krausz, Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in München, den Nobelpreis für Physik. Sie hatten Techniken entwickelt, mit denen sich ultrakurze Lichtblitze erzeugen lassen. Diese so genannten Attosekundenpulse erlauben es, ultraschnelle Prozesse in Atomen und Molekülen zu untersuchen.