I progressi dell'Oregon State University nella tecnologia di produzione dei "punti quantici" potrebbero presto portare a una nuova generazione di illuminazione a LED che produce una luce bianca più user-friendly, pur utilizzando materiali meno tossici e processi di produzione a basso costo che sfruttano il semplice riscaldamento a microonde.

Il costo, ambientale, e i miglioramenti delle prestazioni potrebbero finalmente produrre sistemi di illuminazione a stato solido che i consumatori apprezzano davvero e aiutare la nazione a ridurre quasi della metà la bolletta dell'illuminazione, dicono i ricercatori, rispetto al costo dell'illuminazione a incandescenza e fluorescente.

La stessa tecnologia può anche essere ampiamente incorporata in display di illuminazione migliorati, schermi di computer, smartphone, televisori e altri sistemi.

Una chiave per i progressi, che sono stati pubblicati in Journal of Nanoparticle Research , è l'uso sia di un reattore chimico "a flusso continuo", e la tecnologia di riscaldamento a microonde che è concettualmente simile ai forni che fanno parte di quasi tutte le cucine moderne.

Il sistema a flusso continuo è veloce, a buon mercato, efficiente dal punto di vista energetico e ridurrà i costi di produzione. E la tecnologia del riscaldamento a microonde risolverà un problema che finora ha frenato un uso più ampio di questi sistemi, che è un controllo preciso del calore necessario durante il processo. L'approccio a microonde si tradurrà nello sviluppo di nanoparticelle della giusta dimensione, forma e composizione.

"Esistono una varietà di prodotti e tecnologie a cui i punti quantici possono essere applicati, ma per l'uso da parte dei consumatori di massa, forse il più importante è una migliore illuminazione a LED, " ha detto Greg Herman, professore associato e ingegnere chimico presso l'OSU College of Engineering.

"Potremmo finalmente essere in grado di produrre a basso costo, illuminazione a LED ad alta efficienza energetica con la morbida qualità della luce bianca che le persone desiderano davvero, " disse Herman. "Allo stesso tempo, questa tecnologia utilizzerà materiali atossici e ridurrà drasticamente lo spreco dei materiali che vengono utilizzati, il che si traduce in costi inferiori e tutela dell'ambiente."

Alcune delle migliori luci a LED esistenti ora prodotte a livello industriale, Herman ha detto, usa cadmio, che è altamente tossico. Il sistema attualmente in fase di test e sviluppo presso l'OSU è basato su diseleniuro di rame indio, un materiale molto più benigno con un'elevata efficienza di conversione dell'energia.

I punti quantici sono nanoparticelle che possono essere utilizzate per emettere luce, e controllando con precisione la dimensione della particella, il colore della luce può essere controllato. Sono stati usati per un po' di tempo, ma possono essere costosi e non avere un controllo ottimale del colore. Le tecniche di produzione sviluppate all'OSU, che dovrebbe essere in grado di scalare fino a grandi volumi per applicazioni commerciali a basso costo, fornirà nuovi modi per offrire la precisione necessaria per un migliore controllo del colore.

A confronto, alcuni sistemi passati per creare queste nanoparticelle per usi in ottica, l'elettronica o anche la biomedicina sono state lente, caro, a volte tossici e spesso dispendiosi.

Sono possibili anche altre applicazioni di questi sistemi. I telefoni cellulari e i dispositivi elettronici portatili potrebbero consumare meno energia e durare molto più a lungo con una carica. "Tagganti, " o composti con emissioni specifiche di luce visibile o infrarossa, potrebbe essere utilizzato per un'identificazione precisa e istantanea, compreso il controllo di banconote o prodotti contraffatti.