Een team van het Samsung Advanced Institute of Technology heeft aangekondigd dat ze de quantum dot (QD)-technologie hebben verbeterd voor gebruik in grote schermen door QD's te ontwikkelen die zowel efficiënter zijn als geen zware metalen bevatten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft hun werk en hun plannen voor de toekomst. Alexander Efros, met het Naval Research Laboratory, in Washington D.C. heeft een begeleidend stuk gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin het werk van het team van Samsung wordt geschetst.

Quantum dots zijn halfgeleidende kristallen op nanoschaal die unieke optische en elektronische eigenschappen hebben vanwege eigenaardigheden van de kwantummechanica. Sinds hun ontwikkeling in de jaren 80, wetenschappers hebben veel toepassingen voor hen gevonden in optische apparaten. Helaas, zoals Efros opmerkt, ze lijden aan twee problemen waardoor ze niet volledig kunnen worden benut. De eerste is dat ze zijn gebaseerd op cadmium, een giftig zwaar metaal. De tweede zijn de QD-fosforen die worden gebruikt in weergaveapparaten - ze zijn niet zelf-emitterend, wat betekent dat ze moeten worden vervangen door QD light-emitting diodes om concurrerend efficiënt te zijn. Met name de huidige Samsung QLED-tv-schermen gebruiken de QLED's niet als lichtbron, maar LCD's produceren achtergrondverlichting die vervolgens wordt geabsorbeerd door een film van kwantumdots. In deze nieuwe poging de groep bij Samsung heeft vooruitgang geboekt bij het aanpakken van beide problemen. Hun ontwikkeling komt slechts een maand nadat het bedrijf aankondigde dat het van plan was om de komende vijf jaar $ 11 miljard in de technologie te investeren.

De nieuwe benadering van de onderzoekers omvatte het gebruik van een nieuwe structuur die voorkomt dat oxidatie de QD-kern degradeert - het omvatte ook het creëren van een omhulsel eromheen om te voorkomen dat energie weglekt. Het team heeft ook het ligand op het schaaloppervlak ingekort om een ​​snellere stroomstroom te bevorderen. En ze vervingen ook cadmium door indiumfosfide, een veel milieuvriendelijker materiaal.

De onderzoekers melden dat hun veranderingen de kwantumefficiëntie met 21,4 procent hebben verbeterd en de QD-levensduur met ongeveer een miljoen uur hebben verlengd. Ze suggereren dat hun werk aangeeft dat het gebruik van kwantumdots voor zelfemitterende weergavetechnologie binnenkort levensvatbaar zal zijn.

© 2019 Wetenschap X Netwerk