Los investigadores de NDSU desarrollaron recientemente un nuevo método para crear puntos cuánticos hechos de silicio. Puntos cuánticos, o nanocristales, son pequeñas piezas de semiconductor a escala nanométrica que emiten luz cuando sus electrones se exponen a la luz ultravioleta. La aplicación más común de los puntos cuánticos se encuentra en las pantallas QLED. A través de su uso, las pantallas digitales se han vuelto más brillantes y mucho más delgadas, resultando en mejoras a la televisión y, potencialmente, tecnología de telefonía móvil.

Debido a que el silicio es abundante y no tóxico, Los puntos cuánticos de silicio tienen un atractivo tecnológico único. Los puntos cuánticos de silicio se están utilizando actualmente para aplicaciones como ventanas que permanecen transparentes mientras sirven como colectores fotovoltaicos activos de energía. y son prometedores en medicina, donde los puntos cuánticos se recubren con moléculas orgánicas para crear biomarcadores fluorescentes no tóxicos.

Si bien los métodos tradicionales para crear puntos cuánticos de silicio requieren materiales peligrosos como el gas de tetrahidruro de silicio (silano) o ácido fluorhídrico, La investigación del equipo de NDSU utiliza una forma líquida de silicio para producir pequeñas partículas a temperatura ambiente utilizando componentes relativamente benignos.

El equipo, dirigido por Erik Hobbie, profesor de física, revestimientos y materiales poliméricos, y director del programa de posgrado en materiales y nanotecnología en NDSU, confió en los descubrimientos del Profesor Distinguido de Química de la NDSU, Philip Boudjouk, que desarrolló el precursor líquido (ciclohexasilano o Si6H12). Todd Pringle, ex alumno de NDSU, fue el investigador principal del proyecto. Pringle es el presidente de Lumacept Inc., una empresa que produce el único recubrimiento disponible diseñado para reflejar la luz ultravioleta que mata los gérmenes, llamado UV-C. Actualmente, Lumacept está ayudando a los proveedores de atención médica a descontaminar y reutilizar su equipo de protección personal.

"Este enfoque tiene el potencial de llevar la producción de estos materiales a un nuevo nivel de calidad y escala, ", Dice Hobbie." Creo que este es el mejor trabajo en el que he estado involucrado en mi carrera y estoy muy orgulloso de que se haya hecho en NDSU ". El trabajo fue apoyado por la National Science Foundation.

Su artículo de investigación "Nanocristales de silicio brillante de un precursor líquido:recombinación cuasi-directa con alto rendimiento cuántico" fue publicado por la American Chemical Society en la revista de abril de 2020 ACS Nano .