Prashant Jain es un científico estadounidense nacido en la India y profesor de química en la Universidad de Illinois en 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 TR35 , miembro de Sloan , beneficiario del PECASE , medallista Beilby de la Real Sociedad de Química y un investigador de alto nivel en ciencias químicas. [2]
Jain completó su educación universitaria en ingeniería química en Mumbai y su doctorado en química física trabajando con MA El-Sayed en el Instituto de Tecnología 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 más conocido por sus descubrimientos y conocimientos sobre las resonancias plasmónicas (oscilaciones electrónicas colectivas en nanopartículas metálicas inducidas por la excitación de la luz) y las aplicaciones de las resonancias plasmónicas en biomedicina, optoelectrónica y catálisis química. En la década de 2010, Jain y sus colaboradores de la Universidad de Illinois y la Universidad de California en Berkeley descubrieron [3] que las resonancias plasmónicas no se limitan a los metales, como se pensó durante décadas, sino que también pueden inducirse en nanocristales semiconductores o puntos cuánticos mediante la adición de dopantes o defectos. En 2012 fue nombrado inventor TR35 por esta innovación. [4] Estos hallazgos ahora se han ampliado a una gran cantidad de semiconductores, incluido el silicio, [5] ampliando enormemente 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 de las nanopartículas de metales nobles cuando se excitan con luz visible. Bajo una excitación lumínica continua, las nanopartículas se fotocargan. Se pueden extraer múltiples electrones y huecos de este estado fotocargado. 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 ascendentes, como las de la fotosíntesis natural, lo que sugiere que se obtiene energía libre de las fotoexcitaciones.
Otras contribuciones notables de Jain incluyen la ley de escala de las interacciones plasmónicas y los principios físicos [8] que rigen las propiedades de absorción y dispersión plasmónicas de las nanopartículas de oro , que ahora forman la base de la teragnóstica biomédica basada en nanopartículas y las tecnologías de sensores. El artículo original [8] que describe estos principios ha sido citado más de 4000 veces. Un kit de herramientas de simulación de código abierto [9] para diseñar nanoestructuras plasmónicas, basado en este trabajo, ha sido desarrollado y publicado para uso gratuito por la Universidad de Illinois con financiación de la Fundación Nacional de Ciencias.
Jain recibió una beca Guggenheim en abril de 2022. [10] Fue nombrado miembro de la American Physical Society en 2022 "por el desarrollo de semiconductores plasmónicos y el uso de plasmones para impulsar reacciones simultáneas de reducción multielectrónica con especificidad química". [11]