¿Cuál es la siguiente generación de dispositivos que emiten luz?

¿Cuál es la siguiente generación de dispositivos que emiten luz? 21 Marzo, 2018Leave a comment

Un “superácido” mucho más fuerte que el ácido de la batería del automóvil ha permitido un avance clave hacia una nueva generación de iluminación LED que es más segura, menos costosa y más fácil de usar.


Los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón utilizaron el superácido orgánico para mejorar el rendimiento de los “puntos cuánticos” hechos de disulfuro de cobre y indio, un compuesto mucho menos tóxico que el plomo o el cadmio que normalmente sirve de base para los nanocristales emisores de luz.

Usados ​​en óptica y electrónica, los puntos cuánticos han existido por algún tiempo. Pero pueden ser caros de fabricar, así como inseguros para algunas aplicaciones potenciales, incluidas las imágenes biomédicas, debido a la toxicidad del plomo y el cadmio.

“Hay una variedad de productos y tecnologías a las que se pueden aplicar puntos cuánticos, pero para el uso masivo del consumidor, posiblemente la más importante sea la iluminación LED mejorada”, dijo Greg Herman, profesor de ingeniería química en el Colegio de Ingeniería de OSU. “Y ahora hay televisores nanocristales emisores de luz en el mercado que usan puntos cuánticos”.

Las técnicas de fabricación que se están desarrollando en el estado de Oregón se ocupan del problema de la toxicidad y deben ampliarse a grandes volúmenes para aplicaciones comerciales de bajo costo. También proporcionarán nuevas formas de ofrecer la precisión necesaria para un mejor control del color; el tamaño y la composición de la partícula es lo que determina el color de la luz.

En este último estudio, publicado en Materials Letters, los investigadores crearon un tratamiento de superácido que mejora la fotoluminiscencia de los puntos cuánticos de metales no tóxicos y no pesados ​​hasta el punto de ser comparable con el material cuántico de mejor rendimiento, el seleniuro de cadmio.

“La emisión de luz de los puntos tratados con superácidos es mucho mejor”, dijo Herman, el autor correspondiente del estudio. “Todavía hay problemas que deben abordarse, pero lo que hemos demostrado con esto es la capacidad de mejorar la vida útil de los puntos cuánticos y eficiencias cuánticas mucho más altas. Y debido a que estos puntos cuánticos no son tóxicos, existe la posibilidad para aplicaciones biomédicas también “.

Un paciente con cáncer, por ejemplo, podría ingerir puntos altamente estables que se acumularían en los sitios del tumor para permitir la obtención de imágenes.

“Esa es otra razón por la que estamos trabajando con cobre e indio”, dijo. “No quieres que la gente ingiera cadmio o plomo”.

La National Science Foundation y Sharp Laboratories of America apoyaron esta investigación. Los colaboradores incluyeron a los estudiantes de posgrado de OSU, Yagenetfere, Alemu y Gustavo Albuquerque.

Los primeros avances de puntos cuánticos en el estado de Oregón involucraron el desarrollo de un reactor químico de “flujo continuo”, así como la tecnología de calentamiento por microondas que es conceptualmente similar a los hornos propiedad de la mayoría de los hogares de los EE. UU.

El sistema de flujo continuo es rápido y eficiente en energía y reducirá los costos de fabricación. Y la tecnología de microondas permite un control preciso del calor necesario durante el proceso de fabricación, que se traduce en nanopartículas del tamaño, la forma y la composición que necesitan.

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