A fusão de pontos quânticos leva a um novo mundo de materiais artificiais

Uma ilustração da fusão de pontos quânticos para criar nova molécula artificial por cientistas da Universidade Hebraica de Jerusalém (Meirav Oded e Somnath Koley)

Nanocientistas da Universidade Hebraica dizem que sua manipulação desses átomos artificiais pode ser usada para novos tipos de monitores de TV avançados ou novos marcadores baseados em cores na biologia

Uma equipe de cientistas israelenses diz que é capaz de criar um mundo totalmente novo de materiais artificiais, brincando com a composição de pontos quânticos, pequenos átomos artificiais criados quimicamente em laboratório.

Os pesquisadores de nanociência, liderados pelo professor Uri Banin no Instituto de Química da Universidade Hebraica de Jerusalém e no Centro de Nanociência e Nanotecnologia, pegaram os pontos quânticos e os fundiram, criando novas moléculas artificiais, que podem ser usadas como base para toda uma nova variedade de materiais.
Suas descobertas foram publicadas na última edição da Nature Communications.

Essas moléculas artificiais podem ser comparadas à rica seleção de moléculas que podem ser criadas a partir dos elementos da tabela periódica. A tabela periódica de elementos foi estabelecida em 1869 pelo russo Dmitri Mendeleev, que classificou 118 átomos encontrados na natureza de acordo com suas propriedades químicas. Esses átomos podem ser combinados para formar 150 milhões de moléculas originais.


Os pesquisadores israelenses disseram que estavam “reinventando” o conceito de tabela periódica, desta vez com átomos artificiais.

“Esta é uma descoberta importante no campo das nanopartículas e para a descoberta de novos nanomateriais” que podem ter diversas aplicações, disse Banin em entrevista por telefone.

Nos últimos vinte anos, a compreensão dos cientistas sobre as propriedades físicas dos pontos quânticos e seus níveis de controle sobre essas minúsculas partículas aumentaram tremendamente, disse a Universidade Hebraica em comunicado nesta segunda-feira.

Isso levou à aplicação generalizada de pontos quânticos – da bioimagem e do rastreamento biológico, contando com o fato de que os pontos quânticos emitem cores diferentes com base em seu tamanho, para energia solar e monitores de TV de próxima geração com qualidade de cor excepcional.

A descoberta da equipe da Universidade Hebraica pode levar a novos tipos de telas aprimoradas, disse Banin, ou pode ser usada como novos marcadores baseados em cores na biologia.

“Com esses átomos artificiais, podemos enriquecer a variedade de materiais”, disse ele.

Professor Uri Banin na Universidade Hebraica de Jerusalém Nano Center Lab (Universidade Hebraica)

Os pontos quânticos são pedaços de cristal de tamanho nano, criados através de um processo químico em laboratórios, que contêm centenas a milhares de átomos semicondutores. Quando vistos através de um microscópio eletrônico, parecem pontos.

Assim como os átomos reais, quando você combina átomos artificiais, eles criam uma nova molécula (artificial) com propriedades e características únicas. Essas moléculas são chamadas de “artificiais” porque não são uma das 150 milhões de moléculas originais que foram formadas pela combinação de átomos dos 118 elementos conhecidos na tabela periódica.

Ao contrário de suas contrapartes da tabela periódica, os átomos de pontos quânticos são de natureza “mercurial”, alterando suas propriedades físicas, eletrônicas e ópticas quando seu tamanho muda.

Por exemplo, um ponto quântico maior emitirá uma luz vermelha, enquanto um menor do mesmo material emitirá uma luz verde.

Esse novo desenvolvimento estabelece as bases para a formação de uma ampla variedade de moléculas de pontos quânticos fundidos.

Levando em conta a “rica seleção de tamanho e composição” desses pontos quânticos, existem muitas “possibilidades empolgantes” para a criação de novas moléculas artificiais, com uma “grande promessa para sua utilização em inúmeras tecnologias optoeletrônicas, sensoriais e quânticas. aplicações ”, disse Banin no comunicado.


Publicado em 22/12/2019

Artigo original:

Estudo na Nature:


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