Gli scienziati dell'EPFL hanno costruito un nuovo tipo di nanocomposito inorganico che rende il punto quantico di perovskite eccezionalmente stabile contro l'esposizione all'aria, luce del sole, calore, e acqua.

I punti quantici sono di dimensioni nanometriche, materiali semiconduttori le cui minuscole dimensioni conferiscono loro proprietà ottiche uniche. Sono stati fatti molti sforzi per costruire punti quantici da perovskiti, che già mostrano molte promesse per i pannelli solari, LED e tecnologie laser. Le loro proprietà optoelettroniche fondamentali sono anche molto uniche e di grande interesse nella comunità scientifica. Però, i punti quantici di perovskite hanno enormi problemi di stabilità contro l'aria, calore, leggero, e acqua. Gli scienziati dell'EPFL sono ora riusciti a costruire pellicole di punti quantici di perovskite con una tecnica che li aiuta a superare queste debolezze. L'opera è pubblicata in Angewandte Chemie .

Il nuovo approccio per stabilizzare i punti quantici di perovskite è stato sviluppato nel laboratorio di Raffaella Buonsanti all'EPFL Valais Wallis. L'innovazione di questo studio, sviluppato da Anna Loiudice e dal dottorando Seryio Saris, risiede in una tecnica chiamata "deposizione di strati atomici" (ALD), che è comunemente usato per fabbricare film ultrasottili con un'elevata uniformità nella loro struttura. L'idea era di usare ALD per incapsulare i punti quantici di perovskite con una matrice di allumina amorfa, che funge da barriera alla diffusione di gas e ioni rendendo così i punti quantici più robusti contro l'aria, leggero, calore, e umidità.

Il team ha utilizzato una serie di tecniche di caratterizzazione per monitorare il processo di nucleazione e crescita della matrice di allumina sulla superficie del punto quantico. Il processo ha mostrato che l'interazione tra il precursore ALD e la superficie del punto è cruciale per rivestire uniformemente i punti preservando le loro proprietà optoelettroniche.

"Affrontando la sfida della stabilità dei punti quantici di perovskite, questo lavoro dovrebbe avere un grande impatto sul campo consentendo studi optoelettronici fondamentali, che richiedono che i campioni siano stabili durante le misurazioni, oltre ad aumentare la durata dei dispositivi basati su questa nuova classe di punti quantici, "dicono gli autori.