Co je kvantová tečka?

Kvantová tečka je částice mající přibližnou velikost jednoho nanometru, která má zobrazovací vlastnosti polovodiče. Polovodič je pevný materiál, který má určité množství elektrické vodivosti. Křemík je jedním z nejpopulárnějších materiálů použitých při vytváření kvantové tečky.

Velikost kvantové tečky, jedna miliardtina metru, může způsobit, že vykazuje neobvyklé vlastnosti, které nejsou přítomny ve větších vzorcích polovodičového materiálu. Tyto vlastnosti by mohly mít pro člověka některé výhody, včetně, aniž by byl výčet omezující, výroby energie a světla. Na rozdíl od některých forem nanotechnologie není kvantová tečka teoretická. Byl vytvořen v reálném prostředí.

Klíčem k kvantové tečce jsou elektrony. Elektrony zabírají jednu ze dvou pásem v krystalu materiálu. Poskytnutím správných podnětů může být elektron, nebo možná více než jeden, povzbuzen k přechodu z jedné skupiny do druhé. Jak se pohybuje od jednoho pásma k druhému, vytváří díru, která je kladně nabitá. Spolu, díra a elektron jsou odkazoval se na jako exciton.

Elektron a díra v exciton obvykle udržují jejich vzdálenost od sebe. Tomu se říká Exciton Bohr Radius. Pokud je však velikost krystalu zmenšena, zaplní tuto mezeru. Jakmile se to stane, změní to schopnost krystalu absorbovat a emitovat energii. V tomto okamžiku se vytvoří kvantová tečka. Různé barvy lze získat zmenšením nebo zvětšením velikosti kvantové tečky.

Kvantová tečka má řadu různých aplikací. Jako diody vyzařující světlo mohou být použity ve světelných diodách ve znakových displejích, barvení buněk pro pozorování vědy o živé přírodě, dokonce i inkousty, které mohou pomoci při zjišťování padělků. Další bezpečnostní aplikací, která by mohla být brzy realizována, je luminiscenční prach, který by mohl být použit ke sledování narušitelů v omezených oblastech.

Podobně jako optická vlákna lze pro přenos dat použít také kvantové tečky. Některé odhady naznačují, že přenos dat pomocí kvantových teček by mohl být milionkrát vyšší než standardní připojení Ethernet.

I když se jedná o některé z nejmodernějších aplikací, existuje i více světských aplikací. Kvantové tečky by mohly být použity jako světelný zdroj v budovách, nebo dokonce jako osvětlení pro počítačové obrazovky.