Scroll to top
en pl

Technologia

Produkujemy nieorganiczne nanomateriały krystaliczne (nanokryształy) wykonane z materiałów półprzewodnikowych. Ich wielkość waha się w granicach 2-10 nm, co ma niebagatelne znaczenie. W zależności od rozmiaru, QNA.dots absorbują/emitują światło o różnej barwie (energii).

Czym są kropki kwantowe

To nieorganiczne nanomateriały krystaliczne (nanokryształy) wykonane z materiałów półprzewodnikowych. Ich wielkość waha się w granicach 2-10 nm, co ma niebagatelne znaczenie. W zależności od rozmiaru, kropki kwantowe absorbują/emitują światło o różnej barwie (energii). Im mniejszy nanokryształ, tym kolor emitowanego światła przesunięty jest w kierunku barwy niebieskiej, a im większy, tym kolor jego emisji bardziej zbliżony jest do koloru czerwonego (aż do podczerwieni).

Kropki kwantowe mogą absorbować światło i zamieniać je w prąd (fotowoltaika) ale również potrafią zamieniać prąd na emitowane światło (diody, wyświetlacze). Potrafią również zamieniać jeden kolor promieniowania na inny (konwertery promieniowania).

Głównym celem redukcji rozmiaru półprzewodnikowych materiałów do skali nano jest wykorzystanie ich nowych właściwości, ukazujących się jedynie, gdy rozmiar materiału porównywalny jest z rozmiarem charakterystycznym dla pożądanego zjawiska fizycznego. Dla przykładu, celem wykorzystania nowych właściwości nanokryształu do zastosowań optycznych, jego rozmiar powinien być porównywalny z charakterystyczną dla tych właściwości wielkością fizyczną, np. długością fali de Broglie’a (lub precyzyjniej promieniem Bohra dla ekscytonu, aB). Dla większości materiałów półprzewodnikowych jest to rząd wielkości 0,5-20 nm. Po przekroczeniu tej granicy rozmiarowej nanokryształ wykazuje nowe, kwantowe właściwości optyczne, np. kolor emisji jest warunkowany rozmiarem, intensywność emisji rośnie. Gdy taki kwantowy nanokryształ ma kształt sferyczny, nazywamy go kropką kwantową (ang. quantum dot).

Powyższe kryterium rozmiarowe pozwala odróżnić nanostruktury kwantowe od materiałów zwanych –  potocznie – nanoproszkami.

Kryterium rozmiarowe jest kryterium koniecznym, lecz niewystarczającym do obserwacji efektów kwantowych w nanokryształach, ponieważ inne efekty obecne w skali nano mogą zaburzyć otrzymane redukcją rozmiaru efekty kwantowe. W szczególności, w skali nano bardzo istotna staje się powierzchnia nanomateriałów i wszystko co się na niej dzieje. Ogromna rola powierzchni wynika z jej dużego stosunku do objętości nanocząstki. Zatem nie tylko pełna kontrola nad technologią wzrostu, ale również nad fizykochemicznymi właściwości powierzchni, jest warunkiem koniecznym uzyskania najwyższej jakości kropek kwantowych.

Brzmi to dość skomplikowanie?

Bo i takie jest w rzeczywistości – technologia otrzymywania koloidalnych kropek kwantowych jest znacznie trudniejsza od technologii otrzymywania tzw. nanoproszków. Koloidalne kropki kwantowe charakteryzują się lepiej zdefiniowanym rozmiarem, kontrolowaną dystrybucją rozmiarów oraz wyższej jakości powierzchnią. Wszystko to gwarantuje wąską spektralnie i wydajną emisję. W zależności od wymaganych zastosowań, powierzchnia koloidalnych kropek kwantowych może podlegać procesowi modyfikacji, która – jeżeli prawidłowa przeprowadzona – pozwala zachować najwyższa jakość kropek kwantowych, w tym wysoką dyspergowalność w rozpuszczalnikach (efekt braku sklejania się kropek) zarówno organicznych, jak i wodnych.

Synteza wysokiej jakości koloidalnych kropek kwantowych pozostaje dla wielu firm dużym wyzwaniem ze względu na problemy związane z trudnością uzyskania powtarzalności, skalowalności i stabilności przy zachowaniu wysokiej wydajności emisji.

Aby przezwyciężyć te wyzwania w QNA zbudowaliśmy wyjątkowy zespół badawczo-rozwojowy, mający wieloletnie doświadczenie w syntezie i badaniach nanomateriałów. Razem stworzyliśmy powtarzalny, skalowalny i efektywny finansowo proces produkcji koloidalnych półprzewodnikowych kropek kwantowych.

Kropki kwantowe

najlepsze barwniki pod słońcem

QNA.dots vs barwniki organiczne

W ostatnich latach obserwujemy gwałtowny rozwój elektroniki, fotoniki oraz optoelektroniki opartej na materiałach organicznych. Najbardziej znanym przykładem są powszechnie dostępne wyświetlacze (telewizory) OLED. Organiczne materiały są stosunkowo tanie, łatwo z nich wykonać elementy wielkoformatowe, posiadają dość dużą elastyczność mechaniczną oraz funkcjonalność. Nie są jednak rozwiązaniem idealnym – posiadają szereg istotnych wad, do których należą chociażby: mała odporność na czynniki środowiskowe, ograniczona trwałość w czasie, duże koszty wytworzenia gotowego urządzenia oraz niezadawalające parametry fizyczne. Stąd zainteresowanie globalnego przemysłu nieorganicznymi nanostrukturami półprzewodnikowymi – kropkami kwantowymi, które są pozbawione ww. ograniczeń.

Szeroka paleta kolorów

  • wąska emisja z szerokiego zakresu spektralnego (350 – 2000 nm) odpowiadająca obszarowi od UV do podczerwieni
  • szeroka absorpcja w zakresie spektralnym (350 – 2000 nm) odpowiadająca obszarowi od UV do podczerwieni

Czyste, spektralnie nasycone kolory

  • wąskie ( < 30 nm) linie emisyjne
  • precyzyjnie zdefiniowana długość fali emisji

Wysoka jasność

  • wysoka wydajność emisji (>50%)
  • wydajność emisji dla wybranych długości fali nawet do 95%

Duża stabilność świecenia:

  • bardzo wysoka stabilność emisji w czasie, nawet podczas długotrwałego oraz intensywnego naświetlania UV
  • wysoka odporność właściwości optycznych na temperaturę (nawet do 300°C) oraz inne czynniki środowiskowe

Szeroka funkcjonalność w różnych zastosowaniach:

  • duża powierzchnia aktywna oraz możliwość kontroli powierzchniowych grup funkcyjnych umożliwiają chemiczne dołączanie do kropek innych obiektów
  • szerokie, nieselektywne widmo absorpcji

Produkty

No posts found.

Skip to content