چراغ ال‌ای‌دی کوانتومی با سبوس برنج ساخته شد

دانشمندان از پوسته یا سبوس برنج استفاده کرده‌اند تا یک LED روشن و نقطه کوانتومی دوستدار محیط زیست تولید کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، نقاط کوانتومی،‌ از تلویزیون‌ها و سلول‌های خورشیدی گرفته تا درمان‌های پیشرفته سرطان، پتانسیل منحصربه‌فرد خود را در بسیاری از زمینه‌ها نشان می‌دهند، اما تولید آنها در مقیاس انبوه با برخی از مسائل مربوط به محیط‌زیست مرتبط است.

اکنون دانشمندان دانشگاه "هیروشیما" در ژاپن با استفاده از پوسته برنج دور ریخته شده برای تولید اولین نور ال‌ای‌دی نقطه کوانتومی سیلیکونی جهان، مسیر سبزتری را در این زمینه نشان داده‌اند.

نقاط کوانتومی(QDs) نیمه رساناهای کوچک و با اندازه زیر ۱۰ نانومتر هستند و دارای خواص الکترونیکی هستند که به دلیل مکانیک کوانتومی با ذرات بزرگ‌تر تفاوت دارند. آنها موضوعی اصلی برای فناوری نانو هستند. هنگامی که نقاط کوانتومی توسط نور فرابنفش روشن می‌شوند، یک الکترون آزاد در نقطه کوانتومی می‌تواند در حالت انرژی بالاتر برانگیخته شود. در مورد نقطه کوانتومی، این فرآیند مربوط به انتقال یک الکترون ازاوربیتال ظرفیت به باند رسانش است. الکترون برانگیخته می‌تواند به نوار ظرفیت بازگردد و انرژی خود را با انتشار نور آزاد کند که رنگ آن نور به اختلاف انرژی بین باند رسانش و باند ظرفیت بستگی دارد.

مواد نیمه رسانا نانو مقیاس محکم یا الکترون‌ها یا سوراخ‌های الکترونی را محکم بسته‌اند. نقاط کوانتومی بعضی اوقات به اتم‌های غیر مصنوعی گفته می‌شود و بر تکین بودن آنها، داشتن حالت‌های الکترونیکی محدود، مانند مواد اتمی یا مولکول‌های طبیعی تأکید می‌شود. نشان داده شده‌ است که موج الکترونیکی توابع کوانتومی را با اتم‌های واقعی شباهت می‌دهد. با اتصال دو یا چند نقطه کوانتومی، می‌توان یک مولکول مصنوعی ساخت.

نقاط کوانتومی دارای خواص واسطه‌ای بین نیمه هادی‌های فله و اتم‌ها یا مولکول‌های گسسته هستند. ویژگی‌های انتخابی آنها به عنوان تابعی از اندازه و شکل تغییر می‌کند. نقاط کوانتومی بزرگتر با قطر پنج تا شش نانومتر از طول موج‌های طولانی‌تر با رنگ‌هایی مانند نارنجی یا قرمز ساطع می‌کنند. نقاط کوانتومی کوچک‌تر از طول موج کوتاه‌تر تابش می‌شوند و رنگ‌هایی مانند آبی و سبز به همراه می‌آورند. با این حال، رنگ‌های خاص بسته به ترکیب دقیق نقاط کوانتومی متفاوت می باشد