پژوهشگران نشان دادند که با انتخاب و جداسازی نقاط کوانتومی کربنی کارآمد می‌توان محصولی با کارایی بالا و ایمن برای بدن انسان به‌‌دست آورد.
نقاط کوانتومی کربنی ایمن، مناسب برای استفاده در بخش سلامت
نقاط ریز نیمه‌هادی فلورسنت که نقاط کوانتومی نامیده می‌شوند، در انواع فناوری‌های حوزه سلامت و الکترونیکی مفید هستند اما از فلزات سمی و گران‌قیمت ساخته شده‌اند. نقاط کوانتومی غیرسمی و اقتصادی مبتنی بر کربن به راحتی تولید می‌شوند، اما نور کمتری ساطع می‌کنند. مطالعه جدیدی که از تصویربرداری نانومتری فوق سریع استفاده می‌کند، انتشاردهنده‌های خوب و بدی را در بین جمعیت نقاط کربنی پیدا کرده است. براساس گزارشی که محققان منتشر کرده‌اند، یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که با انتخاب تنها انتشاردهنده‌های خوب، می‌توان نقاط کوانتومی کربنی کاراتر را خالص‌سازی کرد تا در بسیاری از کاربردها جایگزین نقاط کوانتومی فلزات سمی شود.
مارتین گروبله، استاد شیمی دانشگاه ایلینوی، که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، می‌گوید: «در ابتدا این مطالعه، ما نمی‌دانستیم که آیا همه نقاط کربنی فقط ساطع کننده متوسط هستند یا برخی از آن‌ها ساطع‌کننده کامل نور بوده و برخی دیگر بد هستند. ما می‌دانستیم که اگر بتوانیم نقاط کوانتومی کربنی خوب و بد را از هم جدا کنیم، در نهایت می‌توانیم بهترین‌ها را انتخاب کنیم.»
گروبله گفت: «تعیین اینکه آیا نقاط کربنی انتشار دهنده خوبی هستند یا نه، با مشاهده آن‌ها شروع می‌شود. قطر این نقاط کمتر از ۱۰ نانومتر است و هنگامی که برانگیخته می‌شوند، تصمیم می‌گیرند که آیا در یک پیکوثانیه نشر فلورسانت داشته باشند یا یک هزارم یک میلیاردم ثانیه این کار انجام شود.»
گروبله می‌افزاید: «با استفاده از میکروسکوپ تونل‌زنی جذب تک مولکولی که قبلاً ساخته شده بود، فقط می‌توانستیم حالت‌های برانگیخته و بدون تفکیک زمانی را به تصویر بکشیم. در این پروژه، نشان دادیم که می‌توانیم نقاط ترکیبی کوانتومی را در حالی که در حالت برانگیخته هستند، با ترکیب وضوح فضای نانومتر و وضوح زمان فمتوثانیه ثبت کنیم.»
گروبله می‌افزاید: «ما دریافتیم که در جمعیت‌های انبوه، تقریباً ۲۰ درصد از جمعیت نقاط کوانتومی کربنی، انتشاردهنده کامل هستند، در حالی که حدود ۸۰ درصد قبل از دفع گرما، نشر نور کوتاهی دارند. اینکه بتوانیم ببینیم جمعیت‌های مختلفی وجود دارد به ما می‌گوید که ممکن است با انتخاب تنها ساطع کننده‌های کامل، بتوانیم جمعیت نقاط کوانتومی کربنی را خالص‌سازی کنیم.»
به گفته گروبله، توانایی انتخاب نقاط کوانتومی عالی می‌تواند مفهوم نقاط کارآمد مبتنی بر کربن را به واقعیت تبدیل کند. نقاط کوانتومی فلزی اغلب برای استفاده در حوزه سلامت و نظارت بر سلول‌های زنده مورد استفاده قرار می‌گیرد که چندان برای این کار ایده‌آل نیستند و داشتن یک گزینه غیرسمی و اقتصادی، پیشرفت چشمگیری خواهد بود.
