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

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón utilizaron el superácido orgánico para mejorar el rendimiento de los "puntos cuánticos" hechos de disulfuro de cobre e indio. un compuesto mucho menos tóxico que el plomo o el cadmio que normalmente sirve como base para los nanocristales emisores de luz.

Utilizado en óptica y electrónica, los puntos cuánticos existen desde hace algún tiempo. Pero pueden ser costosos de fabricar e inseguros para algunas aplicaciones potenciales, incluyendo imágenes biomédicas, debido a la toxicidad del plomo y el cadmio.

"Hay una variedad de productos y tecnologías a los que se pueden aplicar los puntos cuánticos, pero para uso de consumidores masivos, posiblemente el más importante sea la iluminación LED mejorada, "dijo Greg Herman, profesor de ingeniería química en la Facultad de Ingeniería de OSU. "Y ahora hay televisores de nanocristales emisores de luz en el mercado que utilizan puntos cuánticos".

Las técnicas de fabricación que se están desarrollando en el estado de Oregón se ocupan del problema de la toxicidad y deben escalar 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 Materiales Cartas , Los investigadores crearon un tratamiento de superácidos que mejora la fotoluminiscencia de los no tóxicos, puntos cuánticos de metales no pesados ​​hasta el punto de ser comparables con el material de puntos cuánticos de mejor rendimiento, seleniuro de cadmio.

"La emisión de luz de los puntos tratados con superácido es mucho mejor, "dijo Herman, 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 como estos puntos cuánticos no son tóxicos, también existe el potencial para aplicaciones biomédicas ".

Un paciente de 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 graduados de la OSU, Yagenetfere Alemu y Gustavo Albuquerque.

Los primeros avances de los puntos cuánticos en el estado de Oregon implicaron el desarrollo de un reactor químico de "flujo continuo", así como la tecnología de calentamiento por microondas que es conceptualmente similar a los hornos que poseen la mayoría de los hogares estadounidenses.

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