Recentemente, punti quantici (QD):particelle semiconduttrici di dimensioni nanometriche che producono affilato, luce colorata:sono passati dal laboratorio di ricerca a prodotti commerciali come televisori di fascia alta, e-reader, computer portatili, e anche qualche illuminazione a LED. Però, I QD sono costosi da realizzare, quindi c'è una spinta per migliorare le loro prestazioni ed efficienza, riducendo i costi di fabbricazione.

I ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign hanno prodotto alcuni risultati promettenti verso questo obiettivo, sviluppo di un nuovo metodo per estrarre luce più efficiente e polarizzata dai punti quantici (QD) su un'area su larga scala. Il loro metodo, che combina la tecnologia QD e a cristalli fotonici, potrebbe portare a un telefono cellulare più luminoso ed efficiente, tavoletta, e schermi di computer, oltre a un'illuminazione a LED potenziata.

Con il finanziamento della Dow Chemical Company, il gruppo di ricerca, guidato dal Professor Brian Cunningham di Ingegneria Elettrica e Informatica (ECE), Professore di chimica Ralph Nuzzo, e il professore di scienze e ingegneria meccanica Andrew Alleyne, QD incorporati in nuovi materiali polimerici che mantengono una forte efficienza quantica. Hanno quindi utilizzato la tecnologia di stampa a getto elettroidrodinamico (e-jet) per stampare con precisione i polimeri incorporati in QD su strutture a cristalli fotonici. Questa precisione elimina i QD sprecati, che sono costosi da realizzare.

Questi cristalli fotonici limitano la direzione in cui viene emessa la luce generata da QD, nel senso che producono luce polarizzata, che è più intenso della normale emissione di luce QD.

Secondo Gloria See, uno studente laureato ECE e autore principale della ricerca ha riferito questa settimana in Lettere di fisica applicata , la loro replica di cristalli fotonici modellati potrebbe un giorno portare a più luminosi, meno caro, e display più efficienti. "Dal momento che gli schermi consumano grandi quantità di energia in dispositivi come i laptop, telefoni, e compresse, il nostro approccio potrebbe avere un enorme impatto sul consumo di energia e sulla durata della batteria, " ha osservato.

"Se inizi con la luce polarizzata, allora raddoppi la tua efficienza ottica, " Vedi spiegato. "Se metti il ​​punto quantico potenziato da cristalli fotonici in un dispositivo come un telefono o un computer, quindi la batteria durerà molto più a lungo perché il display assorbirebbe solo la metà della potenza rispetto ai display convenzionali."

Per dimostrare la tecnologia, See ha fabbricato un nuovo dispositivo da 1 mm (noto anche come Robot Man) fatto di QD potenziati con cristalli fotonici gialli. Il dispositivo è composto da migliaia di punti quantici, ciascuno misura circa sei nanometri.

"Abbiamo realizzato un piccolo dispositivo, ma il processo può essere facilmente scalato fino a grandi fogli di plastica flessibile, " Vedi detto. "Produciamo un costoso modello di stampaggio 'master' che deve essere progettato in modo molto preciso, ma possiamo usare il modello per produrre migliaia di repliche in modo molto rapido ed economico".