Forskere kombinerer quantum dot atomer og skaber nye molekyler

Er du klar til fremtiden? Tilbage i 1869, Ruslands Dmitri Mendeleev begyndte at klassificere grundstofferne efter deres kemiske egenskaber, giver anledning til det periodiske system af grundstoffer. "Jeg så i en drøm et bord, hvor alle elementer faldt på plads efter behov. Opvågning, Jeg skrev det straks ned på et stykke papir, " huskede Mendeleev.

Spol 150 år frem til Israel, hvor et team af videnskabsmænd, ledet af professor Uri Banin ved Det Hebraiske Universitet i Jerusalems Institut for Kemi og Center for Nanovidenskab og Nanoteknologi, genopfinder begrebet det periodiske system, men for kunstige atomer, ellers kendt som kolloide kvanteprikker. Det nanovidenskabelige forskerhold udviklede en metode, der gør det muligt for kvanteprikker at slutte sig sammen og danne nye molekylære strukturer. Deres resultater blev offentliggjort i den seneste udgave af Naturkommunikation .

Kvanteprikker er bidder af krystal i nanostørrelse, hver indeholder hundreder til tusindvis af halvlederatomer. Når de ses gennem et elektronmikroskop, ligner de prikker. Som med rigtige atomer, når du kombinerer kunstige atomer, de skaber et nyt (kunstigt) molekyle med unikke egenskaber og egenskaber. Disse molekyler omtales som "kunstige", fordi de ikke er et af de 150 millioner originale molekyler, der er blevet dannet ved at kombinere atomer fra de 118 kendte grundstoffer i vores periodiske system.

I modsætning til deres modstykker i det periodiske system, quantum dot atomer er kviksølv i naturen, ændre deres fysiske, elektroniske og optiske egenskaber, når deres størrelse ændres. For eksempel, en større kvanteprik vil udsende et rødt lys, mens en mindre, af samme materiale, vil udsende grønt lys. Banin og hans team udtænkte en metode, hvor videnskabsmænd kan skabe nye kvanteprikmolekyler, mens de stadig bevarer kontrollen over deres sammensætning. "Jeg begyndte at overveje de uendelige muligheder, der kunne opstå ved at skabe kunstige molekyler fra kunstige atombyggesten, " delte Banin.

I de sidste tyve år, både videnskabsmænds forståelse af kvanteprikkernes fysiske egenskaber og deres niveauer af kontrol over disse små partikler er steget enormt. Dette har ført til en udbredt anvendelse af kvanteprikker i vores daglige liv – fra bio-billeddannelse og bio-sporing (på grundlag af det faktum, at kvanteprikker udsender forskellige farver baseret på deres størrelse) til solenergi og næste generations tv-skærme med exceptionelle farvekvalitet.

Denne nye udvikling lægger grundlaget for dannelsen af ​​en lang række fusionerede kvanteprikmolekyler. "I betragtning af det rige udvalg af størrelse og sammensætning blandt kolloide kvanteprikker, vi kan kun forestille os de spændende muligheder for at skabe et udvalg af kunstige molekyler med stort løfte om deres anvendelse i talrige opto-elektroniske, sansnings- og kvanteteknologiapplikationer, " forklarede Banin.