O que é um ponto quântico?

Um ponto quântico é uma partícula com um tamanho aproximado de um nanômetro que possui as propriedades de exibição de um semicondutor. Um semicondutor é um material sólido que possui uma certa quantidade de condutividade elétrica. O silício é um dos materiais mais populares usados ​​na criação de um ponto quântico.

O tamanho do ponto quântico, um bilionésimo de metro, pode causar propriedades incomuns que não estão presentes em amostras maiores de um material semicondutor. Essas propriedades podem ter alguns benefícios para os seres humanos, incluindo, entre outros, produção de energia e luz. Ao contrário de algumas formas de nanotecnologia, o ponto quântico não é teórico. Foi criado em um cenário do mundo real.

A chave para o ponto quântico está nos elétrons. Os elétrons ocupam uma das duas bandas no cristal de um material. Ao fornecer os estímulos adequados, um elétron, ou talvez mais de um, pode ser incentivado a passar de uma banda para a outra. À medida que se move de uma banda para a outra, cria um buraco, que é carregado positivamente. Juntos, o buraco e o elétron são chamados de exciton.

O elétron e o buraco no exciton normalmente mantêm distância um do outro. Isso é chamado de Exciton Bohr Radius. No entanto, se o tamanho do cristal for reduzido, ele preenche essa lacuna. Quando isso acontece, ele altera a capacidade do cristal de absorver e emitir energia. Neste ponto, o ponto quântico é criado. Cores diferentes podem ser obtidas reduzindo ou aumentando o tamanho do ponto quântico.

O ponto quântico possui várias aplicações diferentes. Vários pontos quânticos podem ser usados ​​como diodos emissores de luz em displays de sinalização, coloração de células para observação de ciências da vida e até tintas que podem ajudar a detectar falsificações. Outra aplicação de segurança que pode ser realizada em breve é ​​a poeira luminescente, que pode ser usada para rastrear invasores em áreas restritas.

Assim como as fibras ópticas, os pontos quânticos também podem ser usados ​​para transmitir dados. Algumas estimativas sugerem que a transferência de dados usando pontos quânticos poderia aumentar em milhões de vezes as conexões Ethernet padrão.

Embora essas sejam algumas das aplicações de ponta, também existem outras mais comuns. Pontos quânticos podem ser usados ​​como fonte de luz em edifícios ou mesmo como iluminação para telas de computador.