Quantum dot -belysningsteknologi tager et spring fremad takket være den nye supersyrebehandling

En "supersyre" meget stærkere end bilbatterisyre har muliggjort en vigtig fremgang mod en ny generation af LED -belysning, der er mere sikker, billigere og mere brugervenligt.

Forskere ved Oregon State University brugte den organiske supersyre til at forbedre ydeevnen af ​​"kvanteprikker" fremstillet af kobberindiumdisulfid, en forbindelse meget mindre toksisk end blyet eller cadmium, der typisk tjener som grundlag for de lysemitterende nanokrystaller.

Anvendes i optik og elektronik, kvanteprikker har eksisteret i nogen tid. Men de kan være dyre at fremstille såvel som usikre for nogle potentielle applikationer, herunder biomedicinsk billeddannelse, på grund af bly og cadmiums toksicitet.

"Der er en række forskellige produkter og teknologier, som kvantepunkter kan anvendes på, men til masseforbrugerbrug, muligvis det vigtigste er forbedret LED -belysning, "sagde Greg Herman, professor i kemiteknik ved OSU College of Engineering. "Og der er nu lysemitterende nanokrystal-tv'er på markedet, der bruger kvantepunkter."

Produktionsteknikker, der udvikles i Oregon State, beskæftiger sig med problemet med toksicitet og bør skaleres op til store mængder til billige kommercielle applikationer. De vil også give nye måder at tilbyde den præcision, der er nødvendig for bedre farvekontrol; partikelens størrelse og sammensætning er det, der bestemmer lysets farve.

I denne seneste undersøgelse, udgivet i Materialer Bogstaver , forskere skabte en supersyrebehandling, der forbedrer fotoluminescensen af ​​det ikke-toksiske, ikke-heavy metal-kvantepunkter til det punkt, at de kan sammenlignes med det bedst udførende quantum dot-materiale, cadmium selenid.

"Lysemissionen fra de supersyrebehandlede prikker er meget bedre, sagde Herman, undersøgelsens tilsvarende forfatter. "Der er stadig problemer, der skal løses, men det, vi har vist med dette, er evnen til at forbedre levetiden for kvantepunkterne, og meget højere kvanteeffektivitet. Og fordi disse kvantepunkter ikke er giftige, potentialet findes også for biomedicinske applikationer. "

En kræftpatient, for eksempel, kunne indtage meget stabile prikker, der ville samle sig på tumorsteder for at tillade billeddannelse.

"Det er en anden grund til, at vi arbejder med kobber og indium, "sagde han." Du vil ikke have, at folk indtager cadmium eller bly. "

National Science Foundation og Sharp Laboratories of America støttede denne forskning. Samarbejdspartnere omfattede daværende OSU-kandidatstuderende Yagenetfere Alemu og Gustavo Albuquerque.

Tidligere quantum dot -fremskridt i Oregon State involverede udviklingen af ​​en kemisk reaktor med "kontinuerligt flow", samt mikrobølgeopvarmningsteknologi, der konceptuelt ligner ovne, der ejes af de fleste amerikanske husstande.

Systemet med kontinuerligt flow er hurtigt og energieffektivt og vil reducere produktionsomkostninger. Og mikrobølgeteknologien muliggør præcis kontrol af den varme, der er nødvendig under fremstillingsprocessen, oversætte til nanopartikler, der er på størrelse form og sammensætning, de skal være.