МОСКВА, 21 августа. /ТАСС/. Российские химики подобрали альтернативное сырье для синтеза "зеленых" коллоидных квантовых точек, состоящих из нанокристаллов из меди, индия и серы. Разработка исследователей позволит производить этот "нобелевский" квантовый материал из дешевых, безопасных для здоровья и доступных отечественных материалов, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
"Ни один из современных прекурсоров серы для синтеза коллоидных квантовых точек не производится российской химической промышленностью, поэтому поиск эффективных альтернатив весьма важен. Мы впервые получили прекурсор серы на основе отечественного децена-1, который можно применять для получения коллоидных квантовых точек",- пояснил старший научный сотрудник МФТИ Иван Шуклов, чьи слова приводит Центр научной коммуникации вуза.
Как отмечают химики, квантовые точки, применяемые при изготовлении экранов телевизоров, мониторов и других высокотехнологичных устройств, представляют собой нанокристаллы, состоящие из кадмия и селена. Они обладают оптимальными оптическими и электронными свойствами, но при этом для их производства используются токсичные соединения кадмия, опасные для окружающей среды.
По этой причине ученые активно ищут "зеленые" альтернативы для квантовых точек на базе селенида кадмия, одной из которых являются соединения меди, индия и серы (CuInS2) и соединения серебра, индия и серы (AgInS2). Их использование в нашей стране ограничено тем, что общепринятое сырье для производства данной формы квантовых точек не синтезируется в России.
Для решения этой проблемы химики из МФТИ провели серию экспериментов, в рамках которых им удалось показать, что необходимые материалы для получения "зеленых" квантовых точек можно получать, растворяя элементарную серу в непредельном углеводороде децене-1, который производится в РФ. Реакции между созданным учеными сырьем и солями индия позволили им получить наночастицы, похожие по форме на пирамиды или усеченные пирамиды и способные активно взаимодействовать со светом.
Данные наноструктуры уступают по эффективности фотоотклика уже существующим солнечным батареям на базе других типов квантовых точек, однако при этом их можно использовать для решения других задач, в том числе создания фотодетекторов, работающих в ультрафиолетовом диапазоне, а также различных гибридных устройств на базе отечественного сырья и исходных материалов.
О квантовых точках
Квантовые точки представляют собой полупроводниковые наночастицы, чьи размеры и форма подобраны таким образом, что они ведут себя как искусственный атом. Как и его реальные аналоги, данный рукотворный атом способен взаимодействовать с волнами света, поглощать их и преобразовать в другие формы колебаний. Данное свойство квантовых точек было впервые обнаружено и изучено нобелевским лауреатом Алексеем Екимовым и другими советскими физиками еще в 1980 годах.