Kropki kwantowe żywotniejsze niż kiedykolwiek, a to istotne dla każdego, kto planuje zakup telewizora

Kiedy wewnątrz trójwymiarowej przestrzeni ograniczonej barierami potencjału występuje cząstka o długości fali przypominająca rozmiarami kropkę, to mówimy o tzw. kropce kwantowej. Niedawno udało się znacząco zwiększyć ich żywotność.
Kropki kwantowe żywotniejsze niż kiedykolwiek, a to istotne dla każdego, kto planuje zakup telewizora

Tak przynajmniej twierdzą autorzy publikacji zamieszczonej na łamach Nano Letters. To za ich sprawą udało się zaprojektować nowy sposób tworzenia dużych kropek kwantowych. Jako że emitują one światło to mogą świetnie sprawdzić się w zastosowaniach z zakresu optyki czy obrazowania medycznego.

Czytaj też: Specyfikacja DisplayPort 2.1. VESA potraktowała jakość obrazu priorytetowo

Kropki kwantowe to koloidalne nanokryształy półprzewodnikowe, które powstają w roztworze. Kiedy skieruje się na nie źródło światła, fluoryzują i mogą emitować światło przez dłuższy czas. Dzięki wysiłkom badaczy z Uniwersytetu w Chicago udało się wydłużyć czas świecenia kropek kwantowych. 

Sprawia to, iż mogą one emitować światło przez ponad 500 nanosekund, znacząco przekraczając dotychczasowy rekord. Jak wyjaśnia Preston Snee, rozdzielenie elektronów zapewnia właściwości irradiacyjne, które utrzymują się dłużej niż zwykle w czasie życia pojedynczej nanocząstki.

Kropki kwantowe, które udało się stworzyć, emitowały światło przez ponad 500 nanosekund

Te właściwości umożliwiają nowe zastosowania w optyce, ułatwiają nowatorskie podejścia, takie jak czasowo bramkowane obrazowanie pojedynczych cząstek i tworzą drogi dla rozwoju innych nowych zaawansowanych materiałów. dodaje Snee

Umieszczając kropki kwantowe w zasięgu wiązki światła naukowcy są w stanie wprowadzić je w stan wzbudzenia. To z kolei prowadzi do wygenerowania stanu ekscytonu składającego się z dwóch elektronów. W efekcie elektron przesuwa się w powłoce elektronowej z dala od centrum, zostaje uwięziony w tym stanie i emituje światło przez ponad 500 nanosekund.

Czytaj też: Stany związane przetrwają nawet w chaosie. Odkrycia dokonano dzięki procesorowi kwantowemu

Autorzy dodają, że kropki kwantowe mogłyby posłużyć do produkcji energooszczędnych wyświetlaczy, a nawet pełnić role sond fluorescencyjnych w badaniach biomedycznych. Są bowiem od 10 do 100 razy bardziej chłonne niż barwniki organiczne i praktycznie nienarażone na utratę zdolności do fluorescencji.