چگونه بلورهای نانویی را به شکل دلخواه در آوریم؟

در راستای تولید نانوبلورهایی با شکل و ویژگی‌های خاص، محققان روشی ارائه کردند که با آن امکان تولید نانوبلور با شکل مورد نظر فراهم می‌شود.

دانشمندان دانشگاه کاردیف ادعا می‌کنند که یک روش جدید برای کنترل شکل ذرات ریز می‌تواند زندگی روزمره ما را پایدارتر و کارآمدتر می‌کند.

این فرآیند که ساختار مواد نیمه هادی میکروسکوپی معروف به نقاط کوانتومی را تغییر می‌دهد، این فرصت را برای صنعت برای بهینه‌سازی نوری، برداشت انرژی، فوتونیک و فناوری‌های تصویربرداری زیست پزشکی فراهم می‌کند.

اعضاء این تیم بین‌المللی می‌گویند، از مکعب‌ها و ساختارهای زیتون مانند گرفته تا هشت ضلعی، این نانوکریستال‌ها دارای خواص نوری و الکترونیکی منحصر به فردی هستند که می‌توانند در انواع مختلف فناوری مورد استفاده قرار گیرد.

دکتر بو هو، مدرس ارشد دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه کاردیف که این مطالعه را رهبری می‌کند، می‌گوید: «نقاط کوانتومی به دلیل کارآیی بی‌حد و حصری که ارائه می‌دهند، می‌توانند در برخی از صنایع تحول ایجاد کنند. مطالعه ما یک قدم مهم در اتخاذ فناوری نقاط کوانتومی در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعت انرژی و روشنایی است.»

وی گفت: «با توسعه بیشتر، ما ممکن است تصور کنیم که اوکترادرا کوتاه شده‌ای که تولید می‌کنیم برای برداشت انرژی در سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود و باعث افزایش کارآیی فراتر از قابلیت‌های فناوری‌های فعلی می‌شود که در حدود ۳۳٪ قرار دارند. به همین ترتیب، نانوکریستال‌های ما ممکن است برای تصویربرداری زیست پزشکی مورد استفاده قرار گیرد، جایی که در حال حاضر ناکارآمدی و بی‌ثباتی استفاده از آن‌ها در تشخیص و تحویل دارو را محدود می‌کند. بنابراین، این فناوری‌ها واقعاً برای آینده هستند.»

این تیم با همکاری آزمایشگاه‌های پیشرفته در مرکز تحقیقات دانشگاه کاردیف، نانوکریستال‌های نیمه هادی مرکب را در حلال رشد داده و توسعه آن‌ها را در زمان واقعی با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای و فناوری میکروسکوپ قدرتمند نظارت می‌کنند. دکتر هو افزود: «این نتایج همچنین به این معنی بود که ما توانستیم تأثیر قطبیت حلال را بر شکل نانوکریستال‌ها بررسی کنیم.»

این تیم اکنون در حال توسعه حسگرهای تصویر و LED‌های با ردپای کم کربن است که صنعت را قادر می‌سازد نانوبلورهای نقاط کوانتومی را در فناوری‌های خود اجرا کنند تا راندمان انرژی خود را تقویت کنند.