Un método para producir cantidades significativas de nanopartículas semiconductoras para pantallas emisoras de luz, sensores, paneles solares y aplicaciones biomédicas ha ganado impulso con una demostración de investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía.
Si bien las nanopartículas de sulfuro de zinc, un tipo de punto cuántico que es un semiconductor, tienen muchas aplicaciones potenciales, el alto costo y la disponibilidad limitada han sido obstáculos para su uso generalizado. Sin embargo, eso podría cambiar debido a una técnica ORNL escalable descritaen un artículo publicado en Microbiología y Biotecnología Aplicadas .
A diferencia de los enfoques inorgánicos convencionales que usan precursores costosos, químicos tóxicos, altas temperaturas y altas presiones, un equipo liderado por Ji-Won Moon de ORNL usó bacterias alimentadas con azúcar económico a una temperatura de 150 grados Fahrenheit en reactores de 25 y 250 galonesEn última instancia, el equipo produjo aproximadamente tres cuartos de libra de nanopartículas de sulfuro de zinc, sin la optimización del proceso, lo que dejó espacio para rendimientos aún mayores.
La técnica de biofabricación ORNL se basa en una tecnología de plataforma que también puede producir materiales semiconductores de tamaño nanométrico, así como materiales magnéticos, fotovoltaicos, catalíticos y de fósforo. A diferencia de la mayoría de las tecnologías de síntesis biológica que se producen dentro de la célula, la síntesis de puntos cuánticos biofabricados de ORNLfuera de las células. Como resultado, los nanomateriales se producen como partículas sueltas que son fáciles de separar mediante un simple lavado y centrifugación.
Los resultados son alentadores, según Moon, quien también señaló que el enfoque ORNL reduce los costos de producción en aproximadamente un 90 por ciento en comparación con otros métodos.
"Dado que la biofabricación puede controlar el diámetro del punto cuántico, es posible producir una amplia gama de nanomateriales semiconductores sintonizados específicamente, lo que los hace atractivos para una variedad de aplicaciones que incluyen electrónica, pantallas, células solares, memoria de computadora, almacenamiento de energía, impresiónelectrónica y bioimágenes ", dijo Moon.
La biofabricación exitosa de nanopartículas emisoras de luz o semiconductoras requiere la capacidad de controlar la síntesis de material a escala nanométrica con confiabilidad, reproducibilidad y rendimiento suficientemente altos para ser rentable. Con el enfoque ORNL, Moon dijo que ese objetivo se ha logrado
Los investigadores imaginan que sus puntos cuánticos se utilizarán inicialmente en capas amortiguadoras de células fotovoltaicas y otros dispositivos basados en películas delgadas que pueden beneficiarse de sus propiedades electroópticas como materiales emisores de luz.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Oak Ridge . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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