Un "superacide" bien plus puissant que l'acide de batterie automobile a permis une avancée décisive vers une nouvelle génération d'éclairage LED plus sûre, moins cher et plus convivial.

Des chercheurs de l'Oregon State University ont utilisé le superacide organique pour améliorer les performances des "points quantiques" fabriqués à partir de disulfure de cuivre et d'indium, un composé beaucoup moins toxique que le plomb ou le cadmium qui servent généralement de base aux nanocristaux électroluminescents.

Utilisé en optique et électronique, les points quantiques existent depuis un certain temps. Mais ils peuvent être coûteux à fabriquer et dangereux pour certaines applications potentielles, dont l'imagerie biomédicale, en raison de la toxicité du plomb et du cadmium.

« Il existe une variété de produits et de technologies auxquels les points quantiques peuvent être appliqués, mais pour une utilisation grand public, le plus important est peut-être l'amélioration de l'éclairage LED, " a déclaré Greg Herman, professeur de génie chimique à l'OSU College of Engineering. "Et il existe maintenant sur le marché des téléviseurs à nanocristaux électroluminescents qui utilisent des points quantiques."

Les techniques de fabrication en cours de développement dans l'État de l'Oregon traitent le problème de la toxicité et devraient être étendues à de grands volumes pour des applications commerciales à faible coût. Ils fourniront également de nouvelles façons d'offrir la précision nécessaire pour un meilleur contrôle des couleurs; la taille et la composition de la particule déterminent la couleur de la lumière.

Dans cette dernière étude, Publié dans Matériaux Lettres , les chercheurs ont créé un traitement superacide qui améliore la photoluminescence du non-toxique, des points quantiques de métaux non lourds au point d'être comparables au matériau de points quantiques le plus performant, séléniure de cadmium.

"L'émission lumineuse des points traités au superacide est bien meilleure, " dit Herman, l'auteur correspondant de l'étude. « Il y a encore des problèmes à régler, mais ce que nous avons montré avec cela, c'est la capacité d'améliorer la durée de vie des points quantiques, et des rendements quantiques beaucoup plus élevés. Et parce que ces points quantiques ne sont pas toxiques, le potentiel existe également pour les applications biomédicales. »

Un patient cancéreux, par exemple, pourrait ingérer des points très stables qui s'accumuleraient sur les sites tumoraux pour permettre l'imagerie.

"C'est une autre raison pour laquelle nous travaillons avec du cuivre et de l'indium, " a-t-il dit. " Vous ne voulez pas que les gens ingèrent du cadmium ou du plomb. "

La National Science Foundation et Sharp Laboratories of America ont soutenu cette recherche. Les collaborateurs comprenaient les étudiants diplômés de l'OSU, Yagenetfere Alemu et Gustavo Albuquerque.

Les progrès antérieurs des points quantiques dans l'État de l'Oregon impliquaient le développement d'un réacteur chimique à « flux continu », ainsi qu'une technologie de chauffage par micro-ondes qui est conceptuellement similaire aux fours appartenant à la plupart des ménages américains.

Le système à flux continu est rapide et économe en énergie et réduira les coûts de fabrication. Et la technologie micro-ondes permet un contrôle précis de la chaleur nécessaire pendant le processus de fabrication, se traduisant en nanoparticules de la taille, forme et la composition qu'ils doivent être.