Zastosowania

Kropki kwantowe to odpowiedniki barwników organicznych

wykorzystywanych obecnie głównie w technologii OLED oraz w diagnostyce medycznej. Dzięki temu, że półprzewodnikowe kropki kwantowe otrzymywane są w postaci koloidu oraz ze względu na swój bardzo mały rozmiar:

mają one rozbudowaną powierzchnię, która może być specyficznie modyfikowana

mogą być łączone z innymi nanomateriałami (biologicznymi, metalicznymi, magnetycznymi) w celu nadania takim układom im nowych, unikatowych właściwości otwierających cały wachlarz innowacyjnych zastosowań

mogą być nanoszone na podłoża przeźroczyste oraz elastyczne, umożliwiając otrzymywanie warstw półprzewodnikowych w niespotykanych do tej pory konfiguracjach

Wszystkie te zalety powodują, że półprzewodnikowe, koloidalne kropki kwantowe znajdują zastosowania m.in.:

Sensory

Kropki kwantowe są idealną bazą do konstruowania biosensorów ze względu na szerokie pasmo absorpcji, wąskie linie emisji, wysoką intensywność emisji oraz stabilność fluorescencji w czasie jak i możliwość przyłączenia do ich powierzchni różnych oraz licznych cząsteczek.

Obrazowanie w biologii i medycynie

Wydajna emisja oraz duża swoboda w modyfikowaniu powierzchniowych właściwości fizyko-chemiczych kopek kwantowych pozwala dostosowywać je do wykrywania różnych związków aktywnych. Ich małe rozmiary, wydajna emisja oraz możliwość kontroli ich kształtu, umożliwiają także wnikanie kropek do komórek, pozwalając na obrazowanie procesów wewnątrzkomórkowych. 

Elementy fotoniczne

Koloidalna forma kropek kwantowych umożliwia wykonywanie z nich cienkich warstw półprzewodnikowych na transparentnych oraz elastycznych podłożach.

Biologia i medycyna:

OBRAZOWANIE POJEDYŃCZYCH MOLEKUŁ
MARKERY OPTYCZNE
SENSORY
CYTOMETRIA PRZEPŁYWOWA

Pierwsze komercyjne zastosowania koloidalnych kropek kwantowych pojawiły się w obszarze biologii oraz medycyny. W tych obszarach, kropki okazały się znacznie lepszym rozwiązaniem niż tradycyjnie wykorzystywane barwniki organiczne. W szczególności, dominacja ta dotyczyła obrazowania układów in vitro. W chwili obecnej, trwają intensywne prace nad komercyjnym wykorzystaniem kropek kwantowych również w innych obszarach biologii i medycyny, wliczając w to aplikacje dotyczące obrazowania in vivo czy biosensorów.


Fotonika i fotowoltaika:

KONCENTRATORY SŁONECZNE
TRANSPARENTNA I ELASTYCZNA OPTOELEKTRONIKA

Kolejnym przełomem, w komercyjnym wykorzystaniu kropek kwantowych było ich wykorzystanie w fotonice. W szczególności, dotyczy to pojawienia się filtrów optycznych wykorzystywanych m.in. w wyświetlaczach, TV oraz pojawienie się koncentratorów światła, wykorzystywanych w fotowoltaice.


Optoelektronika:

OGNIWA FOTOWOLTAICZNE
DETEKTORY
DIODY ŚWIETLNE
TRANZYSTORY

Większość dotychczasowych komercyjnych zastosowań koloidalnych kropek kwantowych dotyczy wykorzystania światła, w celu pobudzania kropek kwantowych do świecenia. W chwili obecnej, jesteśmy jednak o krok od kolejnego przełomu technologicznego w dziedzinie zastosowań koloidalnych kropek kwantowych.
Na świecie trwają zaawansowane prace nad urządzeniami optoelektronicznymi, bazującymi na koloidalnych kropkach kwantowych, takich jak diody elektroluminescencyjne oraz ogniwa fotowoltaiczne. Otrzymanie pozytywnych rezultatów w tej dziedzinie, spowodować może dominacje układów na bazie koloidalnych kropek kwantowych nad powszechnie stosowanymi obecnie wyświetlaczami wykonywanymi w technologii OLED.