Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.04.2022
Сергей Васильев
2
4 888

Японские ученые создали светящиеся квантовые точки из рисовой шелухи

4.8

Новая технология позволяет из обычных отходов получать высококачественные квантовые точки, излучающие оранжево-красным.

©Greg Donohue, Flickr / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Квантовые точки — одна из самых перспективных технологий микроэлектроники. Так называют фрагменты полупроводников или проводников, настолько крошечные, что движение зарядов в них сильно ограничено, позволяя проявляться квантовым эффектам. Это позволяет, например, точно контролировать энергетические уровни электронов и длину волны фотонов, которые они испускают при переходе с одного уровня на другой. Из одних и тех же квантовых точек можно получить яркие источники нужного цвета, лишь слегка меняя размеры и форму кристалла. Это и делает их такими привлекательными для целого ряда применений — от дисплеев до солнечных панелей и биомедицины и даже контроля качества топлива.

Однако получать квантовые точки приходится, как правило, из тяжелых металлов вроде свинца и кадмия, токсичных для природы и человеческого организма. А нанометровые размеры частиц позволяют им легко распространяться, потенциально делая их еще опаснее. Поэтому ученые из Хиросимского университета в Японии обратились к более «зеленому» источнику квантовых точек — полупроводящему кремнию, полученному из отходов сельскохозяйственного производства. Об их работе рассказывается в статье, опубликованной в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Профессор Кэнити Саитоу (Ken-ichi Saitow) и его коллеги использовали рисовую шелуху, которую перемалывали и сжигали, удаляя всю органику и получая порошок диоксида кремния (на него приходится около 20 процентов массы всей шелухи). Диоксид восстанавливали до атомарного кремния, дополнительно очищали и получали пудру с размерами частиц около трех нанометров. После дополнительной химической обработки из них получали кремниевые квантовые точки, способные давать стабильное излучение в оранжево-красном диапазоне с эффективностью более 20 процентов.

По словам японских ученых, это первый пример получения «экологически чистых» квантовых точек из рисовой шелухи — отходов, массово образующиеся в сельском хозяйстве и которые пока приходится либо выбрасывать, либо просто сжигать. Авторы уверены, что им удастся масштабировать технологию для массового производства, а нетоксичность кремниевых квантовых точек позволит найти самое широкое применение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Сегодня, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

8 часов назад
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

Сегодня, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
-
0
+
Из гнили да из плесени бальзам извлечь пытаетесь )))
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно