Japonya’daki bilim adamları gelişmiş Quantum Dot (QD) LED’lerin üretiminde kullanılan toksik malzemeleri en aza indirmeyi amaçlayan bir süreç. Aynı zamanda, Hiroşima Üniversitesi’ndeki Doğa Bilimleri Temel Araştırma ve Geliştirme Merkezi’nde bulunan araştırma ekibi, tonlarca tarımsal atığı iyi kullanmanın bir yolunu buldu.
Hiroşima Üniversitesi’nde kimya profesörü ve baş çalışma yazarı Ken-ichi Saitow, “Tipik QD’ler genellikle kadmiyum, kurşun veya diğer ağır metaller gibi toksik materyalleri içerdiğinden, nanomalzemeler kullanılırken çevresel kaygılar sıklıkla tartışıldı” dedi. Teknik Xplore. “QD’ler için önerilen süreç ve üretim yöntemimiz bu endişeleri en aza indiriyor.”
Pirinç kabuklarının iyi bir gözenekli silikon kaynağı olarak işlenebileceği ortaya çıktı. Bu toksik olmayan malzeme çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Ambalaj ekranlarının her zamankinden daha fazla cihazla gelmesi ve halkın LED aydınlatmayı yaygın olarak benimsemeye doğru ilerlemesiyle, her zamankinden daha popüler hale geliyor. Ek olarak, kuantum nokta teknolojisi monitörleri, mevcut en çarpıcı görsellerden bazılarını üretebilir.
Kuantum nokta yapıları oluşturmak için pirinç kabuklarından türetilen gözenekli silikon (Si) ve silikon oksit (SiO2) kullanmak, aynı zamanda büyük bir tarımsal atık ürününün ölçeğini azaltmaya yardımcı olur. Dünyada yaklaşık 100 milyon ton pirinç kabuğu atığı üretildiği tahmin edilmektedir.
Peki bilim adamları, pirinç kabuğundan öğütüldükten sonra artık kabuklardan yüksek saflıkta SiO2 ve katma değerli Si tozlarını nasıl yapıyorlar? Aşağıda özetlediğimiz ve basitleştirdiğimiz yöntemlerini nazikçe paylaştılar.
- Organik bileşikleri yakmak
- Kalan silika tozunu öğütün ve ısıtın
- Tozu 3nmn partiküllere indirgemek için kimyasal aşındırma kullanın
- 3nm kristal parçacık sıvısını kolaylaştırmak için organik çözücü kullanın
Yukarıdaki işlemler tamamlandıktan sonra, bilim adamları, iyi verimlilik seviyelerine sahip turuncu-kırmızı aralığında ışıldayan Si QD’ler ile bırakılır.
Haberlerde yer verdiğimiz bu son teknoloji keşiflerin çoğunda olduğu gibi, ticarileştirmeden önce tamamlanması gereken ek araştırmalar ve iyileştirmeler var. Özellikle bilim adamları, pirinç kabuğundan türetilen malzemelerle yapılan ilk Si QD’lerin ve LED’lerin ışıldama verimliliğinden memnun değiller. Ayrıca, turuncu-kırmızı bölgenin dışındaki ışık spektrumu yanıtları için Si QD’leri ayarlamaya bakmak istiyorlar.
İlginç bir şekilde, araştırma ekibi şeker kamışı, bambu, buğday, arpa veya çimenler gibi silikon açısından zengin mahsullerden gelen diğer tarımsal atıklara da bakacak. Belki de bu diğer mahsullerden elde edilen Si QD’ler doğal olarak farklı lüminesans özelliklerine sahip olacaktır.
