Prashant K. Jain

Prashant Jain es un científico estadounidense de origen indio y profesor de química en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, donde su laboratorio de investigación estudia la interacción de la luz con la materia, diseña catalizadores de nanopartículas y desarrolla métodos para imitar la fotosíntesis de las plantas . ^{[ 1 ]} Es miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia y de la Real Sociedad de Química , inventor del proyecto TR35 , becario Sloan , ganador del premio PECASE , medallista Beilby de la Real Sociedad de Química y uno de los investigadores más citados en ciencias químicas. ^{[ 2 ]}

Jain completó sus estudios de pregrado en ingeniería química en Mumbai y su doctorado en química física trabajando con MA El-Sayed en el Instituto Tecnológico de Georgia. Fue becario Miller en la Universidad de California en Berkeley, antes de comenzar su carrera científica en la Universidad de Illinois.

Jain es conocido principalmente por sus descubrimientos y conocimientos sobre resonancias plasmónicas (oscilaciones electrónicas colectivas en nanopartículas metálicas, inducidas por excitación lumínica) y sus aplicaciones en biomedicina, optoelectrónica y catálisis química. En la década de 2010, Jain y sus colaboradores en la Universidad de Illinois y la Universidad de California Berkeley descubrieron ^{[ 3 ]} que las resonancias plasmónicas no se limitan a los metales, como se creía durante décadas, sino que también pueden inducirse en nanocristales semiconductores o puntos cuánticos mediante la adición de dopantes o defectos. Fue nombrado inventor TR35 en 2012 por esta innovación. ^{[ 4 ]} Estos hallazgos se han extendido a una gran variedad de semiconductores, incluido el silicio, ^{[ 5 ]} ampliando considerablemente la clase de materiales que exhiben plasmones y fenómenos asociados. Los plasmones en nanocristales semiconductores tienen una utilidad potencial para el desarrollo de la computación óptica. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

En la Universidad de Illinois , el laboratorio de Jain descubrió la aparición de un nuevo comportamiento catalítico en nanopartículas de metales nobles al ser excitadas por luz visible. Bajo excitación lumínica continua, las nanopartículas se fotocargan. De este estado fotocargado se pueden extraer múltiples electrones y huecos. Como resultado, la nanopartícula fotoexcitada cataliza transformaciones químicas inesperadas que no se observan en la oscuridad. La actividad catalítica depende de la naturaleza de la luz. En algunos casos, se impulsan reacciones termodinámicamente desfavorables, como las de la fotosíntesis natural, lo que sugiere que se obtiene energía libre de las fotoexcitaciones.

Entre las contribuciones más destacadas de Jain se encuentran la ley de escala de las interacciones plasmónicas y los principios físicos ^{[ 8 ]} que rigen las propiedades de absorción y dispersión plasmónica de las nanopartículas de oro , las cuales constituyen la base de la teragnóstica biomédica y las tecnologías de sensores basadas en nanopartículas. El artículo original ^{[ 8 ]} que describe estos principios ha sido citado más de 4000 veces. La Universidad de Illinois, con financiación de la Fundación Nacional de Ciencias, ha desarrollado y publicado gratuitamente un conjunto de herramientas de simulación de código abierto ^{[ 9 ]} para el diseño de nanoestructuras plasmónicas, basado en este trabajo.

Jain recibió una beca Guggenheim en abril de 2022. ^{[ 10 ]} Fue nombrado miembro de la Sociedad Estadounidense de Física en 2022 "por el desarrollo de semiconductores plasmónicos y el uso de plasmones para impulsar reacciones de reducción multielectrónicas simultáneas con especificidad química". ^{[ 11 ]}

• Mostafa El-Sayed
• GN Lewis
• Michael Kasha
• Pablo Alivisatos
• plasmón de superficie localizado
• Oro coloidal
• invariancia de escala

• Transformación de fotones en enlaces químicos – Conferencia Kavli 2017, Sociedad Química Estadounidense