Хайп! И я сейчас совсем не о шоу-бизнесе. Знаете ли, в мире науки тоже бывают хайповые темы, так называемые хот-топики, сенсации, новые открытия, которые вызывают большой интерес со стороны научного сообщества. Одна из таких тем это квантовые точки, являющиеся сферическими наночастицами. Казалось бы, все сейчас говорят о том, что за наночастицами будущее, однако на самом деле далеко не все понимают “что такое наночастицы? и почему они могут изменить мир?”. Что же, давайте разбираться.
Квантовые точки - это кристальные наночастицы сделанные из полупроводника и с размером одна миллионная сантиметра, то есть это они чуть больше атомов и молекул, но при этом намного меньше огромных макромолекулярных структур. Из-за их довольно малого размера, на квантовые точки действует не классическая, а квантовая механика.
Размер, энергетический уровень и испускаемый цвет квантовых точек можно проконтролировать.
В зависимости от размера квантовые точки могут испускать разные цвета, чем больше размер точки, тем больше длина и меньше частота волны, которую она может испускать. А с курса основ физики, мы знаем что самая большая длина волны дает нам красный видимый свет, а самая меньшая дает синий.
Однако сами по себе эти частицы не светятся, им необходима энергия, для того, чтобы перенести электрон на возбужденное состояние, которое в дальнейшем переходя в возбужденное состояние будет испускать свет. То есть квантовые точки светятся только под УФ, ИК или другими источниками света.
Благодаря данным свойствам, квантовые точки можно использовать в изготовлении солнечных панелей, ведь они позволяют поглощать более 90% света. Более того, их свечение можно применять в защищенной полиграфии, для изготовления красок, которые незаметны при дневном свечении, но видны под УФ. Изготовление такого рода чернил имеют огромное значение в защите от подделок продукции в пищевой, фармацевтической, химической промышленности, ювелирных изделий, произведений искусства. Помимо этого, квантовые нано частицы обладают огромным потенциалом в применении в биологии и медицине. На поверхность квантовых точек можно поместить различные молекулы, которые реагируют лишь на определенные вещества, например на клетки рака или других заболеваний. Это свойство точек можно использовать в биологических исследованиях и диагностике рака на самых ранних стадиях. Также, квантовые точки применяются в изготовлении оптических устройств. Их применение позволяет сократить энергопотребление дисплея, увеличить световой поток по сравнению с LED экранами на 25-30%, более сочные цвета, четкая цветопередача, глубина цвета, возможность делать экраны сверхтонкими и гибкими. Как мы видим, уникальные свойства наночастиц, которые определяются законами квантовой физики, дают огромные возможности применения данного рода материала в самых разных сферах жизнедеятельности человека, эти мультифункциональные, нетоксичные и стабильные частицы могут решить самые разные проблемы, с которыми сегодня сталкивается человечество, и именно поэтому они является хайпом в мире науки 21 столетия.