Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме придумали метод, который позволяет объединять квантовые точки и образовывать из них новые молекулярные структуры. Работа ученых была опубликована журнале Nature Communications.

Квантовые точки — это наноразмерные частицы кристалла, каждая из которых содержит от сотен до тысяч атомов с полупроводниковыми свойствами. Если смотреть на них через электронный микроскоп, они выглядят как точки. Как и в случае с реальными атомами, если объединить квантовые точки вместе, они создают нечто похожее на молекулу с уникальными свойствами и характеристиками. Эти молекулы называются «искусственными», потому что представляют собой достаточно большие супрамолекулярные соединения, роль атомов в которых выполняют квантовые точки.

В отличие от своих аналогов в периодической таблице, физические, электронные и оптические свойства квантовых точек зависят от их размера. Например, большая квантовая точка будет излучать красный свет, в то время как меньшая из того же материала будет излучать зеленый.

В новой работе ученые разработали метод, с помощью которого можно создавать новые молекулы квантовых точек, сохраняя при этом контроль над их составом. Они продемонстрировали работоспособность новой технологии, создав димеры квантовых точек из двух материалов — сульфида и селенида кадмия. Анализ полученных структур показал, что они имеют уникальный механизм туннелирования и передачи энергии.

За последние двадцать лет понимание учеными физических свойств квантовых точек и уровней их контроля над этими крошечными частицами значительно возросло. Это привело к широкому применению квантовых точек в нашей повседневной жизни — от биовизуализации и биотрекинга до солнечной энергии и экранов телевизоров следующего поколения с улучшенным качеством цвета.

«Учитывая богатый выбор размера и состава среди коллоидных квантовых точек, мы можем только представить себе захватывающие возможности для создания набора искусственных «молекул» с большими перспективами их использования в многочисленных применениях в оптоэлектронных, сенсорных и квантовых технологиях», — пояснил один из исследователей, сотрудник Института химии Еврейского университета в Иерусалиме Ури Банин.