Des scientifiques japonais ont mis au point un processus visant à minimiser les matériaux toxiques utilisés dans la production de LED Quantum Dot (QD). Du même coup, l’équipe de recherche basée au Centre des sciences naturelles pour la recherche fondamentale et le développement de l’Université d’Hiroshima a trouvé un moyen de faire bon usage de plusieurs tonnes de déchets agricoles.
« Étant donné que les QD typiques impliquent souvent des matériaux toxiques, tels que le cadmium, le plomb ou d’autres métaux lourds, les préoccupations environnementales ont souvent été débattues lors de l’utilisation de nanomatériaux », a expliqué Ken-ichi Saitow, auteur principal de l’étude et professeur de chimie à l’université d’Hiroshima. TechXplore. « Notre procédé et notre méthode de fabrication proposés pour les QD minimisent ces préoccupations. »
Il s’avère que les balles de riz peuvent être traitées comme une bonne source de silicium poreux. Ce matériau non toxique peut être utilisé dans une grande variété d’applications. Avec plus d’appareils que jamais sur les écrans et le public s’orientant vers une large adoption de l’éclairage LED, il devient plus populaire que jamais. De plus, les moniteurs à technologie de points quantiques peuvent produire certains des visuels les plus époustouflants disponibles.
L’utilisation de silicium poreux (Si) et d’oxyde de silicium (SiO2) dérivés de balles de riz pour créer des structures de points quantiques contribue également à réduire l’échelle d’un énorme déchet agricole. On estime qu’environ 100 millions de tonnes de déchets de balles de riz sont produites dans le monde.
Alors, comment les scientifiques fabriquent-ils les poudres de SiO2 de haute pureté et de Si à valeur ajoutée à partir des restes de balles une fois que le riz est broyé à partir de sa coque ? Ils ont gentiment partagé leur méthode, que nous avons condensée et simplifiée ci-dessous.
- Brûler les composés organiques
- Broyer et chauffer la poudre de silice restante
- Utilisez une gravure chimique pour réduire la poudre à des particules de 3 nmn
- Utilisez un solvant organique pour faciliter le liquide de particules cristallines de 3 nm
Une fois les processus ci-dessus terminés, les scientifiques se retrouvent avec des QD Si qui luminescent dans la gamme orange-rouge avec de bons niveaux d’efficacité.
Comme pour bon nombre de ces découvertes technologiques de pointe que nous présentons dans les actualités, il reste encore des recherches et des améliorations supplémentaires à effectuer avant la commercialisation. En particulier, les scientifiques ne sont pas satisfaits de l’efficacité de la luminescence des premiers QD et LED Si fabriqués avec des matériaux dérivés de la balle de riz. De plus, ils veulent envisager de régler les QD Si pour les réponses du spectre lumineux en dehors de la zone orange-rouge.
Fait intéressant, l’équipe de recherche va également examiner d’autres déchets agricoles provenant de cultures riches en silicium comme la canne à sucre, le bambou, le blé, l’orge ou les graminées. Peut-être que les QD Si dérivés de ces autres cultures auront naturellement des caractéristiques de luminescence différentes.