روشی برای کاهش 90 درصدی هزینه تولید انبوه نقاط کوانتومی

محققان موفق به ارائه روشی برای تولید انبوه نقاط کوانتومی شدند. با این روش می‌توان هزینه تولید این مواد را تا 90 درصد کاهش داد.

محققان آزمایشگاه ملی اوک ریج موفق به ارائه روش جدیدی برای تولید انبوه نقاط کوانتومی شدند. این نانوبلورهای نیمه‌هادی برای تولید نمایشگر، حسگر، پیل خورشیدی و ادوات زیست‌پزشکی مناسب هستند.
نانوذرات سولفید روی به‌عنوان ترکیبات نیمه‌هادی در دسته نقاط کوانتومی قرار می‌گیرند. این مواد کاربردهای متعددی دارند، اما هزینه تولیدشان بالاست؛ بنابراین مسیر تجاری‌سازی آن‌ها با چالش‌هایی روبرو است. نتایج مقاله‌ای که در نشریه Applied Microbiology and Biotechnology. منتشر شده‌است نشان می‌دهد که می‌توان با هزینه کم این نقاط کوانتومی را به تولید انبوه رساند.
معمولاً برای تولید مواد معدنی رایج، از پیش ماده‌های گرانقیمت، ترکیبات شیمیایی سمی، دما و فشار بالا استفاده می‌شود. اما این گروه تحقیقاتی با استفاده از نوعی باکتری و استفاده از شکر، موفق به تولید نقاط کوانتومی در دمای 150 درجه سانتیگراد شدند. با این روش می‌توان با حجم بالا، نقاط کوانتومی تولید کرد به طوری که امکان تولید نقاط کوانتومی در راکتورهای 25 تا 250 گالنی وجود دارد. این گروه تحقیقاتی با این روش توانستند سه چهارم پوند نانوذرات سولفید روی تولید کنند در حالی که هنوز سیستم بهینه نشده است و درصورت بهینه‌سازی امکان افزایش ظرفیت تولید وجود دارد.
این روش زیستی، یک پلتفورم تکنولوژی است که می‌توان از آن برای تولید مواد نیمه‌هادی نانومقیاس استفاده کرد. معمولاً روش‌های سنتز زیستی به‌گونه‌ای هستند که باید درون سلول اتفاق بیافتند، اما این روش جدید در خارج از سلول انجام می‌شود. بنابراین، نقاط کوانتومی تولید شده را می‌توان به سادگی جداسازی کرد؛ این کار با یک شستشو و سانتریفیوژ کردن قابل انجام است.
محققان این پروژه معتقداند که این روش می‌تواند تا 90 درصد هزینه تولید را نسبت به روش‌های رایج کاهش دهد. ابعاد و شکل نانوبلورهای نیمه‌هادی نقش بسیار مهمی در کاربردهای آن‌ها دارند؛ بنابراین، باید بتوان این عوامل را در طول سنتز کنترل کرد. محققان این پروژه معتقداند که امکان کنترل دقیق ابعاد و شکل نقاط کوانتومی با این روش وجود دارد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان « Manufacturing demonstration of microbially mediated zinc sulfide nanoparticles in pilot-plant scale reactors » منتشر شده‌است.