(Phys.org) —Nanopartículas de carbono luminiscentes basadas en carbono exhiben propiedades ópticas ventajosas. También son biocompatibles, y por lo tanto más adecuado para procedimientos de imágenes en las biociencias que los puntos cuánticos semiconductores basados ​​en metales. Por lo tanto, se han desarrollado una variedad de procesos para hacer estos objetos en miniatura conocidos como puntos de carbono o puntos C. Investigadores chinos han introducido un nuevo método en la revista. Angewandte Chemie , por lo que se pueden producir puntos C de forma especialmente rápida y económica. Además, han demostrado el uso de estos puntos luminiscentes como tinta de impresora.

El nuevo proceso se basa en la pirólisis inducida por plasma. Un plasma es un gas cuyos componentes se han separado parcial o completamente en iones y electrones. Este plasma es muy reactivo y energético; sus usos incluyen la soldadura por plasma, para lo cual sirve como fuente de calor. Un equipo dirigido por Su Chen de la Universidad Tecnológica de Nanjing dirigió un rayo de plasma especial sobre una pequeña cantidad de yema de huevo o clara de huevo para carbonizar el material. En unos minutos, formaron puntos C con un rendimiento de aproximadamente el 6%.

Los puntos C obtenidos de la yema de huevo tienen una estructura cristalina y un diámetro de aproximadamente 2,2 nm; las de la clara de huevo son amorfas y miden alrededor de 3,4 nm. Contienen principalmente estructuras grafíticas. Los átomos de oxígeno y nitrógeno también están unidos a la superficie de varias formas, lo que permite una buena solubilidad en una amplia gama de disolventes acuosos y orgánicos. Los puntos C no son sensibles a los ácidos ni a las bases. Bajo luz ultravioleta, emiten fluorescencia de color azul brillante. Se presume que la luminiscencia proviene de defectos superficiales pasivados que "atrapan" la luz UV excitadora como antenas.

Los investigadores pudieron seguir el proceso pirolítico mediante análisis termogravimétrico y espectroscopia IR:incluye el desenrollado y descomposición de proteínas, así como diversas reacciones químicas. Hacia el final, principalmente dióxido de carbono, amoníaco, y se liberan agua. "Este proceso no se limita a los huevos, "explica Chen, "funciona con muchas fuentes de carbono naturales económicas, incluidos los azúcares ".

Los científicos fabricaron tintas basadas en los puntos C luminiscentes y patrones brillantes impresos en una variedad de superficies mediante procesos de impresión por inyección de tinta y serigrafía. La adición de pequeñas cantidades de colorantes orgánicos o puntos cuánticos semiconductores permite variar el color de la tinta. "Estas tintas fluorescentes pueden ser útiles en aplicaciones optoelectrónicas, "dice Chen, "por ejemplo, en etiquetado a prueba de falsificaciones y aplicaciones de sensores optoelectrónicos".