نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید چه کاربردهایی در صنعت دارند
ابزار اپل: نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید (CdTe) به سبب خاصیت های نوری و الکترونیکی منحصربه فرد، در عرصه هایی مانند تصویربرداری زیستی، سلول های خورشیدی و دستگاه های اپتوالکترونیکی کاربرد گسترده ای یافته اند. این نانوبلورهای نیمه رسانا، به سبب اثر محدودیت کوانتومی، امکان تولید نور با طول موج های متنوع را دارند و همین ویژگی، آنها را به یکی از مواد پرکاربرد در تکنولوژی های جدید مبدل کرده است.
به گزارش گروه علمی ایرنا از از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید از اتم های کادمیوم و تلورید تشکیل شده اند که در یک ساختار بلوری خاص کنار هم قرار گرفته اند. این نانوذرات معمولا در ابعاد ۲ تا ۱۰ نانومتر ساخته می شوند و اثرات کوانتومی ویژه ای را از خود نشان می دهند.
یکی از مهم ترین خاصیت های این نقاط کوانتومی، توانایی آنها در انتشار نور هنگام تحریک با نور یا میدان الکتریکی است. این خاصیت، آنها را برای کاربردهای زیستی مانند تصویربرداری زیستی و سنسورهای زیستی ایده آل ساخته است. همچنین، ابعاد بسیار کوچک این نانومواد، امکان نفوذ به سلول ها و بافت های زیستی را فراهم می آورد که در کاربردهای پزشکی اهمیت بالایی دارد.
نقاط کوانتومی CdTe در حوزه های مختلف علمی و صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند. در اینجا به برخی کاربردهای مهم نقاط کوانتومی اشاره می شود:
۱. تصویربرداری زیستی (Biomedical Imaging)
این نقاط به علت تابش فلورسانس قوی و پایداری بالا، به یکی از پرکاربردترین مواد در تصویربرداری زیستی تبدیل گشته اند. قابلیت تنظیم رنگ تابش، امکان تصویربرداری هدفمند از ساختارهای مختلف سلولی را فراهم می آورد و در تشخیص بیماری ها و پزشکی شخصی سازی شده نقش مهمی ایفا می کند.
۲. سنسورهای زیستی (Biosensing)
به دلیل حساسیت و اختصاصیت بالا، نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید در سنسورهای زیستی بعنوان نشانگرهای فلورسانس به کار می روند. از این نانوذرات میتوان برای شناسایی مولکول های زیستی، سموم و بیماری ها بهره برد که در تشخیص های پزشکی و پایش محیطی کاربرد گسترده ای دارند.
۳. دارورسانی هدفمند (Drug Delivery)
ابعاد نانومتری و توانایی محصور کردن داروها، نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید را به گزینه ای مناسب برای سامانه های دارورسانی هوشمند تبدیل نموده است. این فناوری می تواند در درمان های دقیق، همچون رساندن دارو به بافت های سرطانی، تحول ایجاد نماید.
۴. سلول های خورشیدی (Solar Cells)
این نقاط کوانتومی به علت ضریب جذب فوتونی بالا و قابلیت تنظیم باندگپ، بعنوان مواد جاذب نور در سلول های خورشیدی پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند. ترکیب آنها با تکنولوژی های جدید می تواند بازدهی سلول های خورشیدی را بهبود ببخشد.
۵. اپتوالکترونیک (Optoelectronics)
نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید در صفحه نمایش ها و منابع نوری بعنوان تولیدکننده نور با روشنایی بالا و خلوص رنگ فوق العاده مورد استفاده قرار می گیرند. این ویژگی، آنها را به گزینه ای مناسب برای بهبود کیفیت نمایشگرها و افزایش کارآیی LEDها تبدیل نموده است.
مزایای نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید
نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید، مزایای مختلفی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف ایده آل ساخته است:
اندازه کوچک و خاصیت های نوری وابسته به ابعاد: امکان استفاده در تصویربرداری سلولی و زیستی را فراهم می آورد.
بازده کوانتومی بالا: میزان انتشار نور زیاد در مقابل تحریک، که برای نمایشگرها و تصویربرداری پزشکی حیاتی می باشد.
پایداری نوری بالا: حفظ خاصیت فلورسانس در طول زمان، بدون کاهش کیفیت.
مقاومت در مقابل فوتوبلیچینگ: عدم تخریب خواص نوری تحت تابش های شدید، که برای سنسورهای نوری و نمایشگرها خیلی مهم است.
زیست سازگاری بالا و سمیت کم: امکان استفاده در سیستم های زیستی و پزشکی بدون ایجاد عوارض جانبی.
نقاط کوانتومی بازهم بعنوان یک حوزه پژوهشی فعال باقیمانده و تحقیقات در زمینه بهبود بازده نوری، کاهش سمیت و افزایش پایداری زیستی ادامه دارد. با پیشرفت های جدید، این نقاط کوانتومی می توانند بعنوان یک فناوری کلیدی در تصویربرداری زیستی، پزشکی، انرژی های تجدیدپذیر و اپتوالکترونیک ایفای نقش کنند.
منبع: ابزار اپل
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب