کشف تصادفی نقاط کوانتومی توخالی

خوش‌شانسی موجب شد تا دانشمندان دانشگاه رایس موفق به کشف نانوساختارهای جدیدی شوند. این گروه در حال کار روی نمک فلزی گداخته بودند تا نقاط کوانتومی بسازند که این ذرات کشف شدند. محققان دریافتند که این ذرات به‌دلیل داشتن پوشش بسیار صاف می‌توانند به‌صورت یکنواخت روی یک سطح صاف شکل بگیرند. نتایج این پژوهش در نشریه Nanotechnology به چاپ رسیده است.

خوش‌شانسی موجب شد تا دانشمندان دانشگاه رایس موفق به
کشف نانوساختارهای جدیدی شوند. این گروه در حال کار روی نمک فلزی گداخته
بودند تا نقاط کوانتومی بسازند که این ذرات کشف شدند. محققان دریافتند که
این ذرات به‌دلیل داشتن پوشش بسیار صاف می‌توانند به‌صورت یکنواخت روی یک
سطح صاف شکل بگیرند. نتایج این پژوهش در نشریه
Nanotechnology به چاپ رسیده است.


مایکل وونگ از محققان این پروژه می‌گوید ما در حال بررسی پتانسیل‌های
این ماده هستیم تا در صورت امکان از آن در حسگرهای شیمیایی، کاتالیست‌های
تولید هیدروژن و پیل‌های خورشیدی استفاده کنیم. اما در این مقاله بیشتر
به‌نحوه تولید این مواد پرداخته‌ایم. در این روش ما از فلز گداخته استفاده
کردیم و در نهایت ذرات توخالی از چند عنصر مختلف تولید کردیم. با این کار
می‌تواند ذرات ترکیبی از چند عنصر را تولید کرد.

filereader.php?p1=main_65c2c70b855889b71

ذراتی که این گروه تحقیقاتی تولید کرده همانند دیگر نقاط کوانتومی از
جنس نیمه‌هادی‌هایی نظیر سلنید کادمیم و سولفید روی است. بیش از ۵ سال است
که محققان آزمایشگاه وونگ روی بهبود فرآیند سنتز نقاط کوانتومی کار
می‌کنند. در سال ۲۰۰۷، وونگ موفق به ارائه روشی ارزان و پاک برای تولید
نقاط کوانتومی چهاربخشی شد این نقاط از سلول‌های زنده نیز کوچک‌تر هستند.
این ذرات که به نانوچهارپا معروف شده است، می‌تواند برای به‌دام اندازی
پرتو خورشید مورد استفاده قرار گیرد و در نهایت در تولید پنل‌های خورشیدی
جدید از آنها استفاده شود.

کلید این موفقیت نوعی سورفاکتانت به‌نام CTAB
بود. در سال ۲۰۱۰ یکی از دانشجویان این آزمایشگاه در حال کار با این
سورفاکتانت بود که موفق به کشف این ذرات جدید شد. استراوانی گلوپالی،
دانشجویی که موفق به کشف این ذرات شده، می‌گوید هرچند تولید نانوچهارپا
موجب کاهش هزینه تولید نقاط کوانتومی شد اما ما به‌دنبال روشی ارزان‌تر
بودیم. به‌همین دلیل قید استفاده از سورفاکتانت فسفر را که بسیار گران‌قیمت
است را زدیم و با سورفاکتانت CTAB در نهایت محصولی تولید کردیم. پس از
مشاهده زیر میکروسکوپ الکترونی از دیدن این محصول شگفت‌زده شدیم. ذرات چهار
پا تبدیل به ذرات کروی شده بودند. بیش از یک سال روی تفسیر دلیل تشکیل این
ذرات وقت گذاشته‌ایم.

برای تولید این ذرات، این گروه سه نوع پودر مختلف
– نیترات کادمیم، سلنید کادمیم و سورفاکتانت CTAB- را با هم آمیختند و درون
یک حلال روغنی ریختند. پس از گرم کردن این محلول و گداخته شدن نیترات
کادیمیم محصول مورد نظر ایجاد می‌شود.