روشی ارزان برای تولید انبوه نقاط کوانتومی با کیفیت بالا

محققان عربستانی موفق به ارائه روشی برای تولید انبوه نقاط کوانتومی شدند. این روش بسیار ارزان بوده و کیفیت محصول نهایی آن بسیار بالا است. این روش می‌تواند مسیر تجاری‌سازی نقاط کوانتومی را هموار کند.

نقاط کوانتومی مواد بسیار جالبی برای استفاده در اپتوالکترونیک، حسگری و سلول‌های فتوولتائیک هستند. دلیل این امر، قیمت پایین آنها و باند گپ قابل کنترل در این مواد است. در واقع با تغییر ابعاد نقاط کوانتومی می‌توان مقدار جذب نوری این نانوبلورها را کنترل کرد. این ترکیبات برای تولید ادوات قابل چاپ به روش رول به رول بسیار ایده‌آل هستند.
یکی از دلایلی که موجب شده تا نقاط کوانتومی در مرحله تجاری‌سازی موفق نباشند، روش تولید آنها است. هنوز از روش‌های سنتز دستی (در فلاسک‌های واکنش کلاسیک) برای تولید این ترکیبات استفاده می‌شود. از آنجایی که کنترل ابعاد این ساختارها بسیار مهم است، باید پارامترهای سنتز به دقت کنترل شوند تا بتوان به محصولی با ابعاد مشخص و از قبل تعیین شده رسید. از سوی دیگر کنترل دقیق این پارامترها (دما و غلظت مواد اولیه) در واکنش‌هایی در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است، بنابراین تولید انبوه این ترکیبات کار بسیار دشواری است به طوری که تولید انبوه نقاط کوانتومی با کیفیت بالا بسیار پرهزینه خواهد بود.
همانند تشکیل قطره باران، تولید نقاط کوانتومی با هسته‌زایی و رشد انجام می‌شود، این دو فرآیند به شدت وابسته به دما و غلظت هستند. برای تولید نقاط کوانتومی با ابعاد یکنواخت باید بتوان به سرعت دمای واکنش را در مرحله هسته‌زایی به دمای رشد کاهش داد. بنابراین، کیفیت محصول به این بستگی دارد که چقدر تمام بخش‌های راکتور بتواند شرایط دمایی و شیمیایی یکسانی داشته باشد. تاکنون چنین شرایطی برای تولید نقاط کوانتومی ایجاد نشده‌است.
محققان دانشگاه ملک عبدالله کانال‌هایی با قطر کمتر از یک میلی‌متر ساخته‌اند که می‌توان سیال حاوی مواد اولیه را وارد آن کرد. با توجه به کوچک بودن ابعاد کانال کنترل دما به راحتی قابل انجام است از سوی دیگر به‌صورت خودکار غلظت مواد اولیه در حین پمپ کردن سیال به داخل کانال کنترل می‌شود. پژوهشگران مرحله هسته‌زایی و رشد را در دو بخش جداگانه انجام دادند به طوری که دو کانال جداگانه برای این کار در نظر گرفته شده‌است. نتایج این پروژه نشان داد که می‌توان نقاط کوانتومی با کیفیتی بالا را با هزینه کم و به صورت انبوه با این روش تولید کرد.