Los nanocristales semiconductores conocidos como puntos cuánticos (QD) se utilizan cada vez más como materiales fotoluminiscentes en bioimágenes. fotónica, y aplicaciones optoelectrónicas. Sin embargo, estos QD deben tener propiedades de fotoluminiscencia estables para ser utilizados en estas aplicaciones. La estabilidad fotoluminiscente de los QD se logra modificando químicamente la superficie de los QD.

Sin embargo, La modificación química de la superficie normalmente requiere grandes cantidades de disolventes orgánicos que son dañinos para el medio ambiente. Para resolver este problema, Muchos investigadores han intentado sintetizar compuestos de nanopartículas de polímero mediante el uso de tecnología basada en fluidos supercríticos (SCF). El CO2 supercrítico se ha convertido en el medio SCF más estudiado, porque está fácilmente disponible, barato, no es inflamable, y ambientalmente benigno.

Investigadores de Toyohashi Tech en cooperación con investigadores del Instituto Nacional de Tecnología, Kurume College ha investigado la formación de material nanoestructurado utilizando CO2 supercrítico. Han demostrado la formación de nanopartículas compuestas de ZnO QD luminiscentes y polímero mediante polimerización en dispersión en CO2 supercrítico. Como resultado de la modificación de la superficie de los QD asistida por CO2 supercrítico, los QD estaban bien dispersos en la matriz de polímero y mostraban una alta luminiscencia.

"Desafortunadamente, las propiedades de fotoluminiscencia de las QD luminiscentes prístinas se apagaron en CO2 supercrítico. La estructura de la superficie de los QD fue destruida por CO2 supercrítico. ", explica el profesor asociado Kiyoshi Matsuyama en el Instituto Nacional de Tecnología, Kurume College, "Descubrimos que la extinción de las QD de ZnO podría evitarse recubriendo con sílice para obtener QD compuestas de PMMA-ZnO con alta luminiscencia utilizando una modificación de la superficie asistida por CO2 supercrítico con polímero".

Nuestra investigación muestra que el proceso asistido por fluido supercrítico proporciona una ruta ambientalmente benigna para producir materiales luminiscentes estabilizados.