Plus tôt cette semaine, La Conversation a rapporté que, "L'avenir est prometteur, l'avenir, c'est… les téléviseurs à points quantiques. écrans de télévision haute définition.

Mais les points quantiques de ces écrans utilisent également des matériaux et des technologies – y compris des nanoparticules artificielles et le cadmium, un métal lourd – qui ont été un aimant pour les problèmes de santé et d'environnement. Les images éblouissantes que cette technologie nous permet de nous aveugler sur les nouveaux défis sanitaires et environnementaux, ou leurs avantages l'emportent-ils sur les risques potentiels ?

La réponse n'est pas en noir et blanc

Les points quantiques sont un produit du domaine émergent de la nanotechnologie. Ils sont constitués de particules de taille nanométrique d'un matériau semi-conducteur – souvent du séléniure de cadmium. Environ 2, 000 à 20, 000 fois plus petit que la largeur d'un seul cheveu humain, ils sont conçus pour absorber la lumière d'une couleur et l'émettre sous une autre couleur – pour être fluorescents. Cette propriété les rend particulièrement bien adaptés pour une utilisation dans des produits tels que les tablettes et les téléviseurs qui ont besoin de luminosité, blanche, rétro-éclairage uniforme.

Il existe bien sûr d'autres produits chimiques, comme le phosphore, qui sont fluorescents et sont utilisés dans les produits de consommation. Ce qui est unique avec les points quantiques, c'est que la couleur de la lumière émise peut être modifiée en changeant simplement la taille des particules de points quantiques. Et parce que ce changement de couleur est un phénomène physique, les points quantiques surpassent de loin leurs homologues chimiques en termes de luminosité, couleur et durabilité.

Malheureusement, le métal lourd cadmium utilisé dans la production de nombreux points quantiques est un danger pour la santé et l'environnement. En vertu de la directive européenne sur les restrictions relatives aux substances dangereuses, son utilisation est restreinte dans les équipements électroniques. Et le cadmium et ses composés ont été classés comme cancérogènes pour l'homme par le Centre international de recherche sur le cancer.

En plus de cela, les impacts potentiels sur la santé et l'environnement des nanoparticules artificielles telles que les points quantiques suscitent des inquiétudes chez les toxicologues et les régulateurs depuis plus d'une décennie maintenant. Des recherches ont montré que la taille, la forme et les propriétés de surface de certaines particules influencent les dommages qu'elles peuvent causer à l'homme et à l'environnement ; les particules plus petites sont souvent plus toxiques que leurs homologues plus grosses. Cela dit, c'est un domaine où la compréhension scientifique est encore en développement.

Ensemble, ces facteurs suggèrent que la prudence est de mise dans l'adoption des technologies de points quantiques. Pourtant, pris isolément, ils sont trompeurs.

Points quantiques sous verre

Les points quantiques actuellement utilisés dans les téléviseurs sont fermement intégrés aux écrans – généralement enfermés derrière plusieurs couches de verre et de plastique. Par conséquent, les chances que les utilisateurs y soient exposés pendant le fonctionnement normal sont pratiquement nulles.

La situation est potentiellement différente lors de la fabrication, lorsqu'il est possible que quelqu'un soit exposé par inadvertance à ces particules nanoscopiques. Des scénarios comme celui-ci ont conduit des agences comme l'Institut national américain pour la sécurité et la santé au travail à examiner de près la sécurité lorsqu'elles travaillent avec des nanoparticules. Si les risques potentiels ne sont pas négligeables, les bonnes pratiques de travail sont efficaces pour réduire ou éliminer les expositions potentiellement nocives.

L'élimination en fin de vie soulève des préoccupations supplémentaires. Alors que les nanoparticules sont susceptibles de rester fermement ancrées dans l'écran d'un téléviseur détruit, les matières toxiques qu'ils contiennent, dont le cadmium, pourrait bien être rejeté dans l'environnement. Le cadmium est certainement un problème de santé et d'environnement avec une élimination et un recyclage des déchets électroniques mal réglementés. Cependant, lorsque des procédures appropriées sont utilisées, les expositions devraient être négligeables.

Ces préoccupations pourraient suffire à faire pencher la balance contre l'utilisation de points quantiques dans l'électronique grand public pour certains. Mais ils ne racontent qu'une partie de l'histoire parce que ces petits, les particules brillantes présentent également des avantages environnementaux.

Mais il y a des avantages brillants

Les téléviseurs à points quantiques peuvent être jusqu'à 20 % plus écoénergétiques que les écrans de télévision à LED conventionnels. Et parce que les points quantiques sont une source si efficace de lumière vive, la quantité de matériau émettant de la lumière dans ces écrans (aussi faible qu'un milligramme de cadmium dans certains modèles) peut en fait réduire la quantité globale de matériaux toxiques utilisés.

Ces économies d'énergie et de matériaux se traduisent par une réduction des impacts environnementaux et sanitaires. Mais suffisent-ils à justifier l'utilisation d'un matériau potentiellement toxique ?

La société QD Vision s'est justement attaquée à cette question. En développant des points quantiques pour des produits comme le téléviseur TCL Quantum Dot de Sony (qui fait ses débuts au CES cette année), l'entreprise a explicitement adopté une démarche de développement responsable prenant en compte les impacts sur la santé et l'environnement. Par conséquent, en 2014, ils ont remporté le Presidential Green Chemistry Challenge Award de la US Environmental Protection Agency (EPA).

Bien que cela semble contre-intuitif, Une analyse de la société mise à la disposition de l'EPA a montré que les produits de QD Vision entraînaient une nette diminution des rejets de cadmium dans l'environnement par rapport aux téléviseurs conventionnels. Le cadmium est l'un des polluants émis par les centrales électriques au charbon. Étant donné que les téléviseurs utilisant les points quantiques de la société consomment considérablement moins d'énergie que leurs homologues non quantiques, le cadmium combiné dans les téléviseurs QD Vision et les émissions des centrales électriques associées à leur utilisation est en fait inférieur à celui associé aux téléviseurs à écran plat conventionnels. En d'autres termes, l'utilisation de cadmium dans les points quantiques pour la production d'écrans plus économes en énergie peut en fait entraîner une réduction nette des émissions de cadmium.

C'est une bonne astuce, et il démontre avec éloquence les dangers de sauter aux conclusions sur les risques sans voir le tableau complet. Cela fait, cependant, dépendent d'un engagement envers l'innovation et le développement responsables qui prennent en compte les futurs impacts sur la santé et l'environnement.

Cette semaine au CES, l'avenir des téléviseurs à points quantiques est certainement brillant. Avec des approches intelligentes pour équilibrer les risques et les avantages, il n'y a aucune raison pour que cette lumière ne continue pas à briller – tant que les fabricants et les consommateurs gardent un œil sur la situation dans son ensemble.

Cette histoire est publiée avec l'aimable autorisation de The Conversation (sous Creative Commons-Attribution/Pas de dérivés).