Rizshéjból készülhetnek a jövő zöld okostelevíziói
A tévékészülékektől kezdve a napelemeken át a legmodernebb rákgyógyítási eljárásokig a kvantumpontok számos területen kezdik megmutatni a bennük rejlő egyedülálló lehetőségeket, nagyüzemi gyártásuk azonban környezetvédelmi problémákat vet fel.
Twenty20
A japán Hirosimai Egyetem tudósai korszakalkotó felfedezést tettek, amikor eldobott rizshéjból előállították a világ első szilícium kvantumpontos LED-lámpáját – ez az áttörés korábban még egyetlen kutatócsapatnak sem sikerült.
A szilíciumból készült kvantumpontok nehézfémek nélkül működnek, ezenfelül más hasznos előnnyel is rendelkeznek, stabilitásuk és magasabb üzemi hőmérsékletük miatt a kvantumszámítástechnikában való felhasználás egyik vezető jelöltjének minősülnek, míg nem mérgező természetük következtében orvosi alkalmazásokban is implementálhatók.
A kutatók célja egy olyan szilíciumkvantumpont-technológia kifejlesztése volt, amely során hulladékból is elő lehet állítani a kívánt anyagot – a tudósok a legkézenfekvőbb alternatíva után nyúltak, mégpedig a rizshéjhoz, amelyből évente több mint 100 millió tonna keletkezik, mégsem tudják újrahasznosítani, miközben valójában kiváló szilíciumforrásnak számítanak.
Egy új feldolgozási módszernek köszönhetően megőrölték a rizshéjat, majd kiégették belőle a szerves vegyületeket, ezáltal szilícium-dioxid port nyertek belőle, amelyet aztán egy kemencében felhevítettek. Az így kapott tisztított szilícium-dioxid porszemcsék méretét ezután tovább csökkentették, majd oldószerhez adták őket, hogy felületüket kémiailag funkcionalizálják – az így kapott végtermékek 3 nanométeres szilícium kvantumpontok lettek, amelyek a narancsvörös tartományban világítottak.
A szilícium kvantumpontokból álló réteget ezt követően más anyagrétegekkel kombinálták, többek között egy indium-ón-oxid üvegszubsztrátummal, amely az anód szerepét töltötte be, és egy alumíniumfilmmel, amely katódként működött, így közösen egy darab LED-et alkottak.
A tudósok azt remélik, hogy a LED-ek teljesítményét tovább javíthatják, így hatékonyabban világíthatnak, a narancsvörösön kívül pedig más színű változatokat is kifejleszthetnek; elképzeléseik szerint a technikát más növényi hulladékok, például búza, árpa és fű újrahasznosítása esetén is adaptálhatják.
