روشی برای تولید ارزان و با کیفیت نقاط کوانتومی پروسکیتی

روشی برای تولید ارزان و با کیفیت نقاط کوانتومی پروسکیتی

روشی برای کاهش ۵۰ درصدی هزینه نقاط کوانتومی پروسکیتی ابداع شده‌است. این روش امکان تعیین دلخواه رنگ را به محققان می‌دهد و همچنین می‌توان کیفیت محصول نهایی را افزایش داد.

پژوهشگران دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی موفق به ارائه‌ی سامانه میکروسیالی برای سنتز نقاط کوانتومی پروسکیتی شدند. این سامانه می‌تواند هزینه تولید را کاهش داده و همچنین به تولیدکننده این امکان را بدهد که رنگ محصول را به دلخواه تنظیم کند. با این کار می‌توان رصد دائمی خط تولید را انجام داد و کیفیت محصول تولید شده را کنترل کرد.

در طول دو دهه گذشته، نانوبلورهای نیمه‌هادی موسوم به نقاط کوانتومی به شدت مورد توجه بوده‌اند، این مواد در حوزه‌های تصویربرداری زیستی، ساخت نمایشگر و حسگری استفاده شده‌اند.

میلاد عبدالحسنی می‌گوید: «ما روشی ارائه کردیم که می‌توان رنگ نقاط کوانتومی را با استفاده از راهبرد تولید مستمر تعیین کرد. همچنین امکان اصلاح محصول در طی فرآیند تولید وجود دارد و با این کار مانع از اختلاف کیفیت محصول میان بچ‌های تولیدی مختلف شد. تفاوت کیفیت یکی از چالش‌های روش‌های رایج تولید نقاط کوانتومی است. شیمی به کار رفته در این روش به ما اجازه می‌دهد که فرآیند تولید را در دمای اتاق انجام دهیم.»

رنگ نقاط کوانتومی در نتیجه ترکیب شیمیایی، ابعاد و روش پردازش آنها است. در روش مورد استفاده در این پروژه، نقاط کوانتومی پروسکیتی برمید سرب سزیم با نمک‌های هالیدی مختلف ترکیب شده تا رنگ مورد نظر در طیف طول موج مرئی ایجاد شود. آنیون‌ها در این نمک جایگزین اتم‌های برم در نقاط کوانتومی می‌شوند که بسته به این که ید یا کلر جایگزین شود، رنگ محصول متفاوت خواهد بود.

مطلب پیشنهادی:  همکاری یک شرکت و یک موسسه تحقیقاتی برای تولید نانومحصول

عبدالحسینی می‌گوید: «از آنجایی که در این روش می‌توان ترکیب شیمیایی یا عوامل پردازش را با دقت کنترل کرد می‌توان هر رنگ دلخواه را با کیفیت بالا به‌دست آورد.»

نقاط کوانتومی پروسکیتی می‌تواند کارایی پیل‌های خورشیدی را افزایش دهد اما برای تولید انبوه هزینه زیادی مورد نیاز است که ۶۰ درصد از این هزینه مربوط به نیروی انسانی خط تولید است. این فناوری می‌تواند موجب کاهش ۵۰ درصدی هزینه‌های تولید نقاط کوانتومی شود.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Facile Room Temperature Anion Exchange Reactions of Inorganic Perovskite Quantum Dots Enabled by a Modular Microfluidic Platform در نشریه Advanced Functional Materials به چاپ رسیده است.