Qu'est-ce qu'un point quantique?

Un point quantique est une particule d’une taille approximative d’un nanomètre qui présente les propriétés d’affichage d’un semi-conducteur. Un semi-conducteur est un matériau solide possédant une certaine conductivité électrique. Le silicium est l’un des matériaux les plus utilisés pour créer un point quantique.

La taille du point quantique, un milliardième de mètre, peut lui faire afficher des propriétés inhabituelles qui ne sont pas présentes dans des échantillons plus grands d'un matériau semi-conducteur. Ces propriétés pourraient présenter certains avantages pour l'homme, notamment la production d'énergie et de lumière. Contrairement à certaines formes de nanotechnologie, le point quantique n’est pas théorique. Il a été créé dans un contexte réel.

La clé du point quantique est dans les électrons. Les électrons occupent l'une des deux bandes du cristal d'un matériau. En fournissant les stimuli appropriés, un électron, ou peut-être plus d'un, peut être encouragé à passer d'une bande à l'autre. En se déplaçant d'un groupe à l'autre, cela crée un trou chargé positivement. Ensemble, le trou et l'électron sont appelés exciton.

L'électron et le trou dans l'exciton gardent normalement leur distance. C'est ce qu'on appelle le rayon Exciton Bohr. Cependant, si le cristal est réduit en taille, il comble cet écart. Une fois que cela se produit, cela change la capacité du cristal d'absorber et d'émettre de l'énergie. À ce stade, le point quantique est créé. On peut obtenir différentes couleurs en réduisant ou en augmentant la taille du point quantique.

Le point quantique a plusieurs applications différentes. Plusieurs points quantiques peuvent être utilisés comme diodes électroluminescentes dans les affichages de panneaux, la coloration de cellules pour l'observation des sciences de la vie, et même les encres pouvant aider à détecter les contrefaçons. Une autre application de sécurité qui pourrait bientôt être réalisée est la poussière luminescente, qui pourrait être utilisée pour traquer les intrus dans des zones restreintes.

Tout comme les fibres optiques, les points quantiques peuvent également être utilisés pour transmettre des données. Certaines estimations suggèrent que le transfert de données à l'aide de points quantiques pourrait être multiplié par un million par rapport aux connexions Ethernet standard.

Bien qu’il s’agisse d’applications de pointe, il en existe aussi d’autres plus banales. Les points quantiques pourraient être utilisés comme source de lumière dans les bâtiments ou même pour éclairer des écrans d’ordinateur.