Un team KAIST ha progettato una nuova strategia per sintetizzare punti quantici di grafene monocristallino, che emettono luce blu stabile. Il team di ricerca ha confermato che un display composto dai punti quantici di grafene sintetizzati emetteva con successo luce blu con una pressione elettrica stabile, secondo quanto riferito, risolvendo le sfide di vecchia data dell'emissione di luce blu nei display fabbricati. Lo studio, guidato dal Professor O Ok Park nel Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biologica, è stato presentato online in Nano lettere il 5 luglio

Il grafene ha guadagnato maggiore attenzione come materiale di nuova generazione per la sua conduttività termica e elettrica, nonché per la sua trasparenza. Però, il grafene a strato singolo e multistrato ha le caratteristiche di un conduttore per cui è difficile da applicare in un semiconduttore. Solo quando ridimensionato alla nanoscala, la caratteristica distintiva di bandgap del semiconduttore sarà esibita per emettere la luce nel grafene. Questa caratteristica illuminante del punto è indicata come punto quantico di grafene.

Convenzionalmente, il grafene monocristallino è stato fabbricato mediante deposizione chimica in fase vapore (CVD) su film sottili di rame o nichel, o pelando la grafite fisicamente e chimicamente. Però, il grafene prodotto tramite deposizione chimica da vapore viene utilizzato principalmente per elettrodi trasparenti di grande superficie. Nel frattempo, il grafene ottenuto mediante peeling chimico e fisico presenta difetti di dimensioni irregolari.

Il team di ricerca ha spiegato che i loro punti quantici di grafene hanno mostrato una reazione monofase molto stabile quando hanno mescolato ammina e acido acetico con una soluzione acquosa di glucosio. Quindi, hanno sintetizzato punti quantici di grafene monocristallino dall'autoassemblaggio dell'intermedio di reazione. Nel corso della fabbricazione, il team ha sviluppato un nuovo metodo di separazione con precipitazioni a bassa temperatura, che ha portato a creare con successo una nucleazione omogenea di punti quantici di grafene tramite una reazione monofase.

Il professor Park ei suoi colleghi hanno sviluppato una tecnologia di sintesi in fase di soluzione che consente la creazione della dimensione di cristallo desiderata per singoli nanocristalli fino a 100 nanometri. Secondo quanto riferito, è la prima sintesi della nucleazione omogenea del grafene attraverso una reazione monofase.

Il professor Park ha detto, "Questo metodo di soluzione contribuirà in modo significativo all'innesto del grafene in vari campi. L'applicazione di questo nuovo grafene amplierà l'ambito delle sue applicazioni come per display flessibili e varistori".