Récemment, points quantiques (QDs) - des particules semi-conductrices de taille nanométrique qui produisent des tranchant, lumière de couleur - sont passés du laboratoire de recherche à des produits commerciaux tels que des téléviseurs haut de gamme, liseuses, ordinateurs portables, et même de l'éclairage LED. Cependant, Les QD sont chers à fabriquer, il y a donc un effort pour améliorer leurs performances et leur efficacité, tout en diminuant leurs coûts de fabrication.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont produit des résultats prometteurs vers cet objectif, développer une nouvelle méthode pour extraire une lumière plus efficace et polarisée à partir de points quantiques (QD) sur une zone à grande échelle. Leur méthode, qui combine la technologie QD et cristal photonique, pourrait conduire à un téléphone mobile plus lumineux et plus efficace, tablette, et écrans d'ordinateur, ainsi qu'un éclairage LED amélioré.

Grâce au financement de la Dow Chemical Company, l'équipe de recherche, dirigé par le professeur Brian Cunningham en génie électrique et informatique (ECE), Professeur de chimie Ralph Nuzzo, et professeur de sciences et génie mécanique Andrew Alleyne, QD intégrés dans de nouveaux matériaux polymères qui conservent une forte efficacité quantique. Ils ont ensuite utilisé la technologie d'impression à jet électrohydrodynamique (e-jet) pour imprimer avec précision les polymères intégrés au QD sur des structures cristallines photoniques. Cette précision élimine les QD gaspillés, qui coûtent cher à fabriquer.

Ces cristaux photoniques limitent la direction dans laquelle la lumière générée par QD est émise, ce qui signifie qu'ils produisent une lumière polarisée, qui est plus intense que le flux lumineux QD normal.

Selon Gloria See, un étudiant diplômé en EPE et auteur principal de la recherche a rapporté cette semaine dans Lettres de physique appliquée , leurs répliques de cristaux photoniques moulés pourraient un jour conduire à des Moins cher, et des affichages plus efficaces. « Comme les écrans consomment de grandes quantités d'énergie dans des appareils comme les ordinateurs portables, Téléphone (s, et tablettes, notre approche pourrait avoir un impact énorme sur la consommation d'énergie et la durée de vie de la batterie, " a-t-elle noté.

"Si vous commencez avec de la lumière polarisée, alors vous doublez votre efficacité optique, " Voir l'explication. " Si vous mettez le point quantique amélioré par des cristaux photoniques dans un appareil comme un téléphone ou un ordinateur, alors la batterie durera beaucoup plus longtemps car l'écran ne consommerait que la moitié de l'énergie que les écrans conventionnels."

Pour démontrer la technologie, See a fabriqué un nouveau dispositif de 1 mm (alias Robot Man) composé de QD jaunes à cristaux photoniques améliorés. L'appareil est composé de milliers de points quantiques, chacun mesurant environ six nanomètres.

"Nous avons fait un petit appareil, mais le processus peut facilement être étendu à de grandes feuilles de plastique flexibles, " Voir dit. " Nous fabriquons un gabarit de moulage 'maître' coûteux qui doit être conçu très précisément, mais nous pouvons utiliser le modèle pour produire des milliers de répliques très rapidement et à moindre coût."