跳到主要内容

话题

超快科学

超快科学

激光爆炸使纯量子点

08 Dec 2014 IsabelleDumé.
在DOT上:格雷戈里吉斯(左)和同事

通过简单地将激光束在硒粉末混合到一杯水中,可以制成由纯硒制成的量子点。德克萨斯大学在美国圣安东尼奥和东北大学的研究人员开发了简单廉价的过程,与其他技术不同,不涉及潜在的有毒化学品。高质量的纳米结构可用于两个非常不同的应用:作为抗菌剂和太阳能电池中的光收割机。

量子点是微小的半导体– such as selenium –通常是几十纳米。量子点的尺寸决定了它们的充电电子和孔的方式与光相互作用。结果,他们对试图开发光子技术和特别是太阳能电池的研究人员非常感兴趣。然而,生长纯净的量子点,所有相同的大小可能是挑战。

绿色和轻松

由Gregory Guisbiers领导的San Antonio领导的研究人员使用液体(PLAL)中称为脉冲激光烧蚀的技术创建了纯硒量子点,这涉及仅在目标处射击脉冲激光束–在这种情况下,水中硒粉。“Our method is ‘green’因为它不涉及任何危险的溶剂,只有水,并且没有毒性加合物或副产物,如许多湿化学过程中经常遇到的,”解释吉斯国。“它也便宜且容易,因为我们不需要真空室或洁净室–一切都是在水的烧杯中完成的。”制作的纯纳米颗粒也容易收集和存储,因为它们在溶液中直接合成,他补充道。

他说,这是第一次在紫外线和可见波长下使用PLA1合成硒量子点。这些波长特别有趣,因为与近红外波长的光相比,它们更好地减小颗粒的尺寸。 Guisbiers及其同事们还表明,通过该技术产生的纳米颗粒的结晶度取决于它们的尺寸–也就是说,最小的颗粒是结晶,而最大的颗粒是无定形的。

抗菌和抗癌

硒纳米粒子具有抗菌和抗癌性能,并且可以用于医学,因为材料是生物相容性的并且已经存在于我们的身体中。然而,如果要在生物医学设置中使用,纳米颗粒需要没有表面污染物–过去难以实现的东西。

该团队已经测试了纳米颗粒 大肠杆菌,现在正在寻找它们是否有效地杀死其他类型的细菌。“我们对参与医院疾病的其他细菌特别感兴趣,如耐甲氧西林 金黄色葡萄球菌,” Guisbiers says. “I’我告诉[医院收购的感染]导致大约100,000 每年死亡人类单独,因为细菌对现有的抗生素变得越来越耐药。什么’更多,这些所谓的超级细菌正在全世界蔓延,这是一个主要的国际健康问题。”

研究人员将在即将发行的问题中报告他们的工作 激光物理字母。该团队还计划将其制成的纯硒量子点纳入第三代太阳能电池。“实际上,由于元件本身是p型半导体,当与n型半导体结合时,我们可以构建p–n纳米尺度的n个连接(所有现代电子设备的积木),” adds Guisbiers.

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者