Hvad er et kvantepunkt?
En kvanteprik er en partikel, der har en omtrentlig størrelse på et nanometer, der har visningsegenskaberne for en halvleder. En halvleder er et solidt materiale, der har en vis mængde elektrisk ledningsevne. Silicium er et af de mest populære materialer, der bruges til at skabe en kvantprik.
Størrelsen af kvanteprikken, en milliardedel af en meter, kan få den til at udvise usædvanlige egenskaber, der ikke er til stede i større prøver af et halvledermateriale. Disse egenskaber kunne have nogle fordele for mennesker, herunder, men ikke begrænset til, energi og lysproduktion. I modsætning til nogle former for nanoteknologi er kvanteprikken ikke teoretisk. Det er skabt i en virkelig verden.
Nøglen til kvantepunktet er i elektronerne. Elektroner optager et af to bånd i et materiales krystal. Ved at tilvejebringe den rette stimuli kan en elektron eller måske mere end en opfordres til at flytte fra det ene bånd til det andet. Når det bevæger sig fra det ene bånd til det andet, skaber det et hul, der er positivt ladet. Sammen omtales hullet og elektronet som en exciton.
Elektronen og hullet i exciton holder normalt deres afstand fra hinanden. Dette kaldes Exciton Bohr Radius. Men hvis krystallen reduceres i størrelse, overfylder den dette hul. Når dette sker, ændrer det krystalens evne til at absorbere og udsende energi. På dette tidspunkt oprettes kvanteprikken. Forskellige farver kan opnås ved at reducere eller øge størrelsen på kvanteprikken.
Kvanteprikken har et antal forskellige applikationer. Flere kvantepunkter kan bruges som lysemitterende dioder i tegnskærme, cellefarvning til observationer i life science, selv trykfarver, der kan hjælpe med at opdage forfalskninger. En anden sikkerhedsapplikation, der snart kunne realiseres, er selvlysende støv, som kunne bruges til at spore overtrædere i begrænsede områder.
Ligesom fiberoptik kan kvantepunkter også bruges til at transmittere data. Nogle estimater antyder, at dataoverførsel ved hjælp af kvantepunkter kan være en million gange stigning i forhold til standard Ethernet-forbindelser.
Selvom dette er nogle af de nyeste applikationer, er der også mere verdslige applikationer. Kvantepunkter kunne bruges som en lyskilde i bygninger eller endda som en belysning til computerskærme.