Per migliorare il piacere di visione, le aziende hanno sviluppato schermi televisivi e tablet che includono punti quantici per migliorare la luminosità e il colore. Alcuni punti quantici sono realizzati con metalli potenzialmente dannosi, che potrebbero disperdere nell'ambiente quando il dispositivo viene scartato. Ma altri televisori realizzati con nanomateriali meno pericolosi richiedono più energia per essere realizzati. Oggi, i ricercatori riportano risultati preliminari che suggeriscono che in condizioni di discarica simulate, i punti quantici possono fuoriuscire dai dispositivi. Ma poiché questo accade in quantità così piccole, la squadra dice che nel grande schema delle cose, potrebbe avere senso utilizzare i punti quantici più tossici realizzati con un processo più ecologico.

I ricercatori presenteranno oggi il loro lavoro al 254th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS). SINDROME CORONARICA ACUTA, la più grande società scientifica del mondo, terrà la riunione qui fino a giovedì. È dotato di quasi 9, 400 presentazioni su un'ampia gamma di argomenti scientifici.

"Solo nell'ultimo decennio, i nanomateriali ingegnerizzati sono stati incorporati in così tanti prodotti di consumo, "dice Yuqiang Bi, dottorato di ricerca, un borsista post-dottorato nel laboratorio di Paul Westerhoff, dottorato di ricerca "L'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti ci ha finanziato per valutare questi nanomateriali. Vogliono sapere come prevedere e gestire il rischio di queste sostanze". Westerhoff aggiunge, "Questo caso di studio è uno dei tanti che considerano l'uso, destino, trasformazioni, rilascio e potenziale esposizione umana o ecologica ai nanomateriali durante il ciclo di vita dei prodotti di consumo abilitati ai nanomateriali."

Come primo passo, il team aveva bisogno di trovare i punti quantici. "L'elettronica di consumo non elenca i propri ingredienti come fanno gli alimenti, "dice Bi, che è all'Arizona State University. "Dobbiamo raccogliere tutto ciò che possiamo trovare per avere idee su come viene prodotta l'elettronica e su quali prodotti di consumo hanno effettivamente i nanomateriali". I ricercatori hanno scansionato le informazioni sul prodotto, su internet e nei negozi, alla ricerca di tablet e televisori che vantassero la tecnologia dei punti quantici. Hanno riportato alcuni candidati al laboratorio, dove hanno smontato gli schermi e cercato punti quantici.

Utilizzando la spettrometria di massa e la spettroscopia a fluorescenza a raggi X, i ricercatori hanno identificato una compressa contenente punti quantici di cadmio (ovvero seleniuro di cadmio, o CdSe), un metallo pesante tossico e cancerogeno, e un televisore con indio (cioè fosfuro di indio, o InP) punti quantici. Mentre l'indio è meno tossico del cadmio, i nanomateriali di indio richiedono più energia per produrre, quindi la domanda diventa se il potenziale guadagno in termini di sicurezza valga la spesa energetica. "Solo perché un prodotto ha punti quantici non significa che rappresenti un rischio, " Bi dice. "Dipende dal fatto che i punti quantici possano entrare nell'ambiente".

Come caso di prova, i ricercatori si sono concentrati su cosa potrebbe accadere ai prodotti dopo essere stati scartati. "In una discarica, il contenuto di un prodotto è suscettibile di lisciviazione nell'ambiente circostante, Bi dice. "La pioggia in una discarica crea soluzioni acide. I metalli possono dissolversi e, una volta sciolto, il cadmio ha un potenziale molto maggiore di penetrare nelle acque sotterranee".

In laboratorio, i ricercatori hanno simulato l'acqua della discarica con un liquido chimico acido, che "può puzzare un po', " Bi dice. Avanti, i ricercatori hanno impostato tre diverse condizioni di prova. Nel primo, hanno messo il materiale nudo contenente i punti quantici direttamente nell'acqua della discarica simulata. Nel secondo, hanno tagliato la televisione e il tablet in pezzi di 2 pollici per 2 pollici. E nel terzo, hanno appena immerso gli interi dispositivi intatti nel liquido chimico acido. Dopo 18 ore nella soluzione dall'odore strano, i ricercatori hanno testato il liquido per vedere quanto cadmio e indio erano penetrati in esso e se i materiali erano per lo più nella loro forma solida di punti quantici o una forma ionica più problematica. Sulla base dei loro risultati iniziali, sembra che la forma ionica domini per entrambi i tipi di punti quantici a basse concentrazioni, che potrebbe suggerire un rischio ambientale inferiore a quello inizialmente previsto.

I ricercatori stanno ancora lavorando per quantificare con precisione l'esatta quantità di materiali lisciviati nelle soluzioni. Ma sulla base degli studi fatti finora, Bi dice, "non stiamo assistendo a enormi quantità di lisciviazione, soprattutto quando si tratta di metodi di smaltimento realistici, come l'elettronica a pezzi o l'intero prodotto. Se disponi di una bella TV, non ci aspettiamo un rilascio eccessivo di cadmio." La quantità rilasciata è dell'ordine di nanogrammi per centimetro cubo, molto inferiore alla soglia considerata pericolosa.