Eksperymenty w tej sprawie prowadzili przedstawiciele Uniwersytetu w Chicago, którzy odpowiadają za publikację zamieszczoną na łamach Nature Photonics. To właśnie amerykańscy naukowcy stworzyli koloidalne kropki kwantowe, emitujące różne kolory w zależności od ich rozmiaru. Ich istnienie jest możliwe dzięki umieszczeniu półprzewodnikowych nanokryształów rozproszonych w ciekłym roztworze.
Czytaj też: Jak zwiększyć cyberbezpieczeństwo? Pomaga technika z kwantowego świata
Członkom zespołu badawczego, na czele którego stanął Philippe Guyot-Sionnest, chodziło o sprawdzenie możliwości z zakresu wykorzystania kropek kwantowych do wytwarzania światła podczerwonego. To z kolei toruje drogę do ich używania w celu produkcji bardzo wydajnych czujników. Co istotne, już teraz kropki kwantowe są stosowane między innymi w telewizorach.
Czujniki opierają się na świetle podczerwonym i mogą służyć na przykład do wykrywania niebezpiecznych substancji emitowanych przez samochody. Nawet alkomat działa na podobnej zasadzie, tj. wykorzystuje podczerwień do analizy wydychanych gazów. Zazwyczaj do tworzenia laserów na podczerwień wykorzystuje się epitaksję molekularną. Metoda ta, przy wielu zaletach, wiąże się również ze sporymi kosztami.
Kropki kwantowe mogą być wykorzystywane na przykład do produkcji wysoce wydajnych czujników
Gdyby więc znaleźć dla niej alternatywę, która byłaby zarówno wydajna, jak i opłacalna, moglibyśmy mówić o małej rewolucji. Dążąc do takowej, naukowcy z Uniwersytetu w Chicago postanowili sięgnąć w kierunku koloidalnych kropek kwantowych. Proponowana przez nich metoda wykorzystuje prąd elektryczny, dzięki czemu przez urządzenie przechodzą miliony elektronów.
Przy odpowiedniej konfiguracji owe elektrony zachowują się niczym cząsteczki wody opadające na wodospadzie. Różniąc się między sobą poziomami energii, elektrony emiotowały energię w postaci światła, a ostatecznie powstało coś, co można porównać do atramentu. Ten składał się z licznych nanokryształów rozprowadzonych później na powierzchni. Została ona poddana działaniu elektryczności, czego efekty przekroczyły oczekiwania samych autorów.
Czytaj też: Nowy pomysł na fotowoltaikę. Chińczycy wykorzystali nietypowy materiał
Jak wyjaśniają członkowie zespołu badawczego, wydajność stworzonych przez nich kropek kwantowych jest podobna do osiąganej przez obecnie dostępne, produkowane na masową skalę źródła światła podczerwonego. Istnieje szansa na poprawienie tego rezultatu oraz tworzenie przydatnych laserów i czujników na podczerwień. Takowe mogłyby być tworzone znacznie taniej niż ma to miejsce do tej pory.
