Punti quantici

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Proprietà e applicazioni dei punti quantici

I punti quantici sono particolarmente significativi per le applicazioni ottiche grazie ai loro colori brillanti e puri e alla loro capacità di emettere uno spettro di colori. Offrono inoltre un'elevata efficienza quantica, una lunga durata e un elevato coefficiente di estinzione. Grazie a queste proprietà, vengono utilizzati nei LED, nell'illuminazione a stato solido, nei display e nel fotovoltaico.

Essendo strutture a dimensione zero, i punti quantici hanno una densità di stati più nitida rispetto ai materiali a dimensione superiore. Le loro dimensioni ridotte consentono agli elettroni di percorrere distanze più brevi rispetto alle particelle più grandi, consentendo un funzionamento più rapido dei dispositivi elettronici come transistor, celle solari, interruttori ottici ultraveloci, porte logiche e calcolo quantistico.

Le dimensioni ridotte dei punti quantici consentono loro di navigare in tutto il corpo, rendendoli adatti a varie applicazioni biomediche, come la bioimmaginografia, i bioassay e i biosensori. I punti quantici offrono vantaggi rispetto ai coloranti organici nei biosensori basati sulla fluorescenza: i punti quantici possono emettere su tutto lo spettro, sono più luminosi, emettono larghezze spettrali più strette e mostrano un degrado minimo nel tempo, rendendoli superiori ai tradizionali coloranti organici nelle applicazioni biomediche.

Punti quantici inorganici

I punti quantici inorganici sono punti quantici composti da materiali semiconduttori inorganici, tipicamente costituiti da elementi dei gruppi II-VI (come CdSe, CdS, ZnS), III-V (come InP, InAs, GaAs) o IV-VI (come PbS, PbSe) della tavola periodica. I punti quantici inorganici sono di tipo core, core-shell e legati.

Offriamo punti quantici inorganici con gamme spettrali da UV a NIR, disponibili in soluzioni facili da maneggiare di acqua o toluene e caratterizzati da un'ampia gamma di funzionalizzazioni superficiali.

Quantum dot di tipo core

I punti quantici di tipo core sono nanocristalli realizzati con un unico materiale, ad esempio CdTe o PbS. Le proprietà di fotoelettroluminescenza dei nanocristalli di tipo core vengono ottimizzate semplicemente modificando la dimensione delle particelle.

Punti quantici core-shell

I punti quantici core-shell sono costituiti da un materiale semiconduttore al centro e da un guscio semiconduttore distinto, come lo ZnS, che migliora l'efficienza quantica e la stabilità.

Circondando il nucleo (CdSe) con un materiale a banda proibita più elevata (gusci), questi punti quantici raggiungono una resa quantica superiore al 50%. Il rivestimento del guscio passiva anche i siti di ricombinazione non radiativa, rendendoli più resistenti alle condizioni di processo per varie applicazioni.

Quantum dot legati

I punti quantici semiconduttori legati, formati dalla combinazione di due semiconduttori con bande proibite diverse, consentono di regolare le proprietà ottiche ed elettroniche attraverso la composizione e la struttura interna piuttosto che solo attraverso le dimensioni. Queste leghe presentano proprietà distinte sia dalle loro controparti bulk che dai semiconduttori originari, fornendo una sintonizzabilità dipendente dalla composizione che va oltre gli effetti di confinamento quantistico.

Quantum dot privi di cadmio

Lo sviluppo di punti quantici senza cadmio è stato guidato da preoccupazioni relative alla tossicità, con i punti quantici InP/ZnS e CuInS₂/ZnS core/shell che si sono affermati come alternative principali. Questi materiali senza Cd consentono applicazioni più sicure nell'imaging biologico, nei display e nell'optoelettronica.

Punti quantici a base di carbonio

I punti quantici a base di carbonio presentano molte proprietà vantaggiose oltre al confinamento quantistico e agli effetti di bordo, come l'elevata biocompatibilità, la solubilità in acqua, la facile modificabilità chimica e le proprietà catalitiche. I tipi di punti quantici a base di carbonio includono i punti quantici di grafene (GQD) e i punti quantici di carbonio (CQD). I GQD sono strutture di grafene (carbonio ibridato sp2) composte da diversi strati con dimensioni laterali inferiori a 100 nanometri. I CQD sono costituiti da una struttura di carbonio ibridato sp2 e sp3 disordinata simile al carbonio amorfo e hanno dimensioni fisiche inferiori a 10 nanometri.

Punti quantici di perovskite

I punti quantici di perovskite (PQD) sono materiali semiconduttori con un'elevata efficienza luminescente. Hanno una soglia bassa, una lunghezza d'onda sintonizzabile e un'emissione stimolata (SE) ultra stabile. Questi semiconduttori sono una classe di materiali perovskiti ibridi organici-inorganici a base di alogenuri metallici, con la formula comune ABX3, dove A è cesio (Cs) o FA (formamidinio), X è cloro (Cl), bromo (Br) o iodio (I). Hanno un bandgap diretto che è utile per una varietà di dispositivi optoelettronici.

Punti quantici a infrarossi

I punti quantici a infrarossi, composti da semiconduttori a banda proibita stretta come PbS, Ag₂S e Ag₂Se, forniscono proprietà ottiche regolabili in termini di dimensioni nella gamma degli infrarossi da vicino a onde corte (da NIR a SWIR). Questi materiali consentono applicazioni critiche tra cui fotorilevatori per il rilevamento, sensibilizzatori per celle solari ed emettitori a infrarossi per le telecomunicazioni e l'imaging biologico. 

Kit di punti quantici

Sfruttate le proprietà ottiche e biocompatibili uniche dei nostri kit di punti quantici. I kit sono forniti con nanoparticelle in miscele pronte all'uso. Selezionate facilmente gli anticorpi o sviluppate nuovi strumenti diagnostici in vitro. Non è necessaria alcuna esperienza precedente con la coniugazione. Liberate il potenziale di questi potenti materiali nelle vostre attività di ricerca.

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