پژوهشگران موسسه علوم فتونیک در بارسلونا شناساگر نوری جدیدی ساخته‌اند که در آن از نقاط کوانتومی و گرافن استفاده شده است. این دستگاه نسبت به نمونه‌های مشابه یک میلیارد برابر حساس‌تر به نور بوده به‌طوری که از آن می‌توان در حوزه‌های حسگر، پیل‌های خورشیدی و دوربین‌های مادون قرمز استفاده کرد.
ساخت حسگر نوری با استفاده از گرافن و نقاط کوانتومی
گراسیموس کنستانتاتوس رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید در این پژوهش ما قصد داشتیم گرافن را با نانوبلورهای نیمه‌هادی ترکیب کرده و یک سیستم شناساگرنوری جدید بسازیم تا بتواند نور را با حساسیت بالا به الکتریسیته تبدیل کند. یکی از اهداف ما این بود که این سیستم جدید را روی ادوات بسیار نازک و انعطاف‌پذیر قرار دهیم.
گراسیموس کنستانتاتوس و همکارانش از گرافیت با کیفیت بالا استفاده کردند با استفاده از نوار چسب لایه‌های گرافن را از این ماده جدا کردند، این روش اولین بار در سال ۲۰۱۰ توسط آندره گیم و کوستیا نووسلوف انجام شده که در نهایت جایزه نوبل شیمی را به‌خود اختصاص داد.
کوپن از محققان این پروژه می‌گوید ما چند تکه گرافیت با ضخامت‌های مختلف را روی زیر لایه مشاهده کردیم آن قسمت‌هایی که کمترین کنتراست را دارد در واقع گرافن است. البته جای تعجب بود که ما توانستیم ماده‌ای با ضخامت یک اتم را با چشم غیرمسلح مشاهده کنیم که این امر به‌دلیل خواص منحصر به‌فرد نوری گرافن است.
این تیم تحقیقاتی از لیتوگرافی نانومقیاس استفاده کردند تا این ورقه گرافنی را به دو الکترود طلا متصل کردند با این کار پارامترهای الکتریکی قابل محاسبه خواهد بود. این الکترودها با دقت زیرمیکرون به گرافن متصل می‌شود برای این کار طلا بخار شده و روی یک سطح مقاوم نشست می‌کند. در قدم بعد گرافن با محلول کلوئیدی حاوی نقاط کوانتومی نیمه‌هادی تماس داده می‌شود.
گراسیموس کنستانتاتوس می‌گوید ما به این دلیل نقاط کوانتومی را انتخاب کردیم چون آنها خواص فتوالکتریک منحصر به‌فردی دارند. این مواد می‌توانند به‌نحوی تنظیم شوند که محدوده وسیعی از طول موج‌ها را جذب کنند این کار تنها با تغییر ابعاد نانوبلورها انجام می‌شود.
پس از ایجاد یک لایه نازک از نقاط کوانتومی روی گرافن، محققان حساسیت این سیستم را به نور مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که حتی در مقادیر بسیار اندک نور ( که به چشم انسان تاریکی مطلق قلمداد می‌شود) این حسگر قادر به شناسایی همین مقدار کم نور بود. وجود نور موجب تغییر مقاومت الکتریکی سیستم می‌شود.
نتایج این تحقیق در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
