تولید LED از نقاط کوانتومی کربنی حاصل پسماند مواد غذایی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، امروزه در بسیاری از ادوات الکترونیکی نظیر تلویزیون و چراغ‌ها از لامپ‌های LED استفاده می‌شود. این لامپ‌ها دارای کارایی بالاتری نسبت به همتایان رشته‌ای یا فلورسانت خود دارند. محققان دانشگاه یوتا اخیرا روش تازه‌ای برای ساخت LED از پسماندهای مواد غذایی و نوشیدنی ارائه کردند. با این کار از موادی که قابل استفاده نیست می‌توان در ساخت LED استفاده کرد. یکی از مزایای این روش آن است که خطر وجود مواد سمی نظیر عناصر سمی در LEDها به حداقل می‌رسد.

LEDها برخلاف رشته‌های فلورسانس کارایی 80 درصد در تبدیل انرژی دارند که دلیل این امر فقدان فلامنت برای گرم کردن LEDها است. LEDها را می‌توان با استفاده از نقاط کوانتومی تولید کرد که بلورهایی با قدرت نشر نور هستند. نقاط کوانتومی موادی سنتزی بوده که با روش‌های بسیار گران‌قیمت تولید می‌شوند. در 10 سال گذشته پژوهش‌های مختلفی روی ساخت نقاط کوانتومی کربنی انجام شده است تا با استفاده از آنها، LED ساخته شود.

محققان این پروژه با استفاده از پسماندهای مواد غذایی نظیر تورتیلا اقدام به ساخت LED کردند. نتایج این پروژه در نشریه Physical Chemistry Chemical Physics منتشر شده است.

برای تولید این مواد، محققان پسماندهای غذایی را درون یک حلال ریخته و تحت فشار و دما بالا، نقاط کوانتومی کربنی تولید کردند. این گروه اقدام به گرمادهی مستقیم و غیرمستقیم پسماندها به مدت 30 تا 90 دقیقه کردند.

پس از تولید این نقاط، محققان به بررسی نشر نور در این نقاط پرداختند. برای کار از طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، طیف‌سنجی فتوالکترونی اشعه ایکس، رامان و تصویربرداری AFM استفاده شد. محققان با این روش‌ها اقدام به بررسی خواص نوری و ساختاری این ترکیبات کردند.

سارسوات از محققان این پروژه می‌گوید: « تولید و تعیین مشخصات این نقاط کوانتومی از پسماندهای غذایی کاری چالش‌برانگیز است. ما باید ابعاد این نقاط را که تنها 20 نانومتر قطر دارند بررسی می‌کردیم. ما تست‌های مختلفی برای اطمینان از وجود خواص نشری در این نقاط انجام دادیم».

محققان بعد از تولید این نقاط آنها را داخل رزین‌های اپوکسی قرار داده و حرارت دادند تا سخت شود. از این ماده برای ساخت LED استفاده می‌شود.