Principio di funzionamento del PEB. (A) Illustrazione schematica che mostra la nanostampa 3D di QD CdSe/ZnS con cappuccio MPA utilizzando PEB. (B) Illustrazione schematica che mostra il meccanismo alla base del PEB. (C) Spettri FTIR dei QD drop-cast e struttura stampata. Credito:Scienza (2022). DOI:10.1126/science.abo5345
Un team di ricercatori della Tsinghua University, in collaborazione con un collega della Jilin University, ha sviluppato una nuova tecnica di nanostampa 3D che utilizza punti quantici semiconduttori. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive la loro nuova tecnica e fornisce esempi di oggetti 3D risultanti. Jia-Ahn Pan e Dmitri Talapin con l'Università di Chicago forniscono un pezzo di Prospettiva nello stesso numero di giornale riguardante i dispositivi di stampa 3D più versatili e il lavoro svolto dal team su questo nuovo sforzo.
L'uso della stampa 3D per realizzare oggetti tridimensionali si è notevolmente ampliato negli ultimi dieci anni, portando a nuovi prodotti e modi più veloci per creare oggetti dimostrativi. Ma, come notano i ricercatori con questo nuovo sforzo, le stampanti 3D utilizzano principalmente materiali a base di polimeri, limitando il tipo di prodotti che possono essere realizzati. I produttori affermano che acquisterebbero stampanti 3D in grado di stampare prodotti con proprietà ottiche o elettroniche. In questo nuovo sforzo, i ricercatori in Cina hanno fatto un grande passo in quella direzione.
Il nuovo metodo prevede l'utilizzo di punti quantici semiconduttori (nanocristalli fatti di seleniuro di cadmio, ricoperti di solfuro di zinco e con cappucci fatti di leganti di acido 3-mercaptopropionico) come aggiunte al materiale di stampa. I punti vengono attivati tramite un laser. I fotoni del laser vengono assorbiti da un nanocristallo, determinando un cambiamento nella chimica che consente il legame tra i punti quantici, un processo noto come assorbimento a due fotoni. Nella loro configurazione, l'assorbimento dei protoni era possibile solo nei luoghi in cui l'intensità della luce era massima. Ciò ha consentito di creare legami più piccoli della lunghezza d'onda della luce.
I ricercatori osservano che la loro tecnica preserva le proprietà optoelettroniche dei punti quantici, il che significa che i prodotti 3D stampati utilizzando l'inchiostro realizzato con essi possono essere utilizzati nei dispositivi optoelettronici.
I ricercatori hanno dimostrato la solidità delle loro idee costruendo una stampante 3D in grado di eseguire l'assorbimento di due fotoni e quindi utilizzandola per creare diversi oggetti, alcuni dei quali erano badge universitari emettitori di luce. Hanno anche dimostrato che potrebbe essere utilizzato con una varietà di materiali. + Esplora ulteriormente
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