Vad är ett kvantprick?
En kvantprick är en partikel med en ungefärlig storlek på en nanometer som har visningsegenskaperna för en halvledare. En halvledare är ett fast material som har viss elektrisk ledningsförmåga. Kisel är ett av de mest populära materialen som används för att skapa en kvantprick.
Storleken på kvantpricken, en miljarddels meter, kan leda till att den uppvisar ovanliga egenskaper som inte finns i större prover av ett halvledarmaterial. Dessa egenskaper kan ha vissa fördelar för människor inklusive, men inte begränsat till, energi och ljusproduktion. Till skillnad från vissa former av nanoteknologi är kvantpunkterna inte teoretiska. Det har skapats i en verklig miljö.
Nyckeln till kvantpunkterna finns i elektronerna. Elektroner upptar ett av två band i ett materials kristall. Genom att tillhandahålla rätt stimuli kan en elektron eller kanske mer än en uppmuntras att flytta från ett band till ett annat. När det rör sig från ett band till det andra skapar det ett hål som är positivt laddat. Tillsammans kallas hålet och elektronen som en exciton.
Elektronen och hålet i exciton håller normalt sitt avstånd från varandra. Detta kallas Exciton Bohr Radius. Men om kristallen minskar i storlek tränger den denna lucka. När det händer ändrar det kristallens förmåga att absorbera och avge energi. Vid denna punkt skapas kvantpunkterna. Olika färger kan erhållas genom att minska eller öka storleken på kvantpunkterna.
Kvantpunkterna har ett antal olika applikationer. Flera kvantpunkter kan användas som ljusemitterande dioder i teckenskärmar, cellfärgning för observationer av livsvetenskap, även bläck som kan hjälpa till att upptäcka förfalskningar. En annan säkerhetsapplikation som snart skulle kunna realiseras är självlysande damm, som kan användas för att spåra överträdare i begränsade områden.
Liksom fiberoptik kan kvantprickar också användas för att överföra data. Vissa uppskattningar tyder på att dataöverföring med kvantpunkter kan vara en miljon gånger högre jämfört med standard Ethernet-anslutningar.
Även om det här är några av de mest avancerade applikationerna, finns det också mer vardagliga sådana. Kvantprickar kan användas som en ljuskälla i byggnader, eller till och med som en belysning för datorskärmar.