Los transistores, los láseres y los dispositivos de conversión de energía solar pueden ser ahora más fáciles de manipular debido a una reciente investigación realizada por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL, por sus siglas en inglés).
Los investigadores definieron el papel que la alta presión desempeña en el proceso de ajustar con precisión las propiedades fundamentales de los nanomateriales, y, en particular, de los conjuntos de nanopartículas, importantes para las aplicaciones de diversos dispositivos innovadores.
El equipo, formado por los científicos del LLNL Christian Grant, Jonathan Crowhurst, Sebastien Hamel y Natalia Zaitseva, y el antiguo investigador del LLNL Andrew Williamson (actualmente en la compañía Physic Ventures), sometieron sólidos de puntos cuánticos (en este caso agregados hechos de nanocristales de seleniuro de cadmio) a presiones estáticas muy altas, del orden de 70.000 atmósferas, y estudiaron in situ su respuesta.
Los investigadores compararon meticulosamente sus resultados con los cálculos teóricos. Estos cálculos concordaron a la perfección con las observaciones experimentales.
Pero cuando aplicaron presiones no uniformes, los resultados fueron bastante diferentes.
Esto condujo a una gran variabilidad en la energía, asociada con la muy fuerte fluorescencia del seleniuro de cadmio. Se encontró que el seleniuro de cadmio es sumamente sensible al estado de la tensión local.
La longitud típica de los puntos cuánticos varía entre uno y varios cientos de nanómetros, y presenta propiedades físicas y químicas substancialmente diferentes de las de sus homólogos moleculares y macroscópicos.
Los puntos cuánticos pueden agruparse apretadamente en sólidos de puntos cuánticos. Estos nanomateriales pueden no sólo ofrecer un mejor conocimiento acerca del acoplamiento entre partículas sino también explicar la evolución de sus propiedades electrónicas desde los puntos individuales hasta los conjuntos de puntos que son los sólidos de puntos cuánticos.
El equipo del LLNL midió los sólidos de puntos cuánticos en varios medios de presiones diferentes, incluyendo un líquido y varios materiales sólidos o vítreos, pero siempre medios bastante flexibles. Además, comprimieron directamente el material. Dependiendo del medio, observaron un incremento sostenido en la energía como una función de la presión (en el caso de la presión uniforme) o después de un incremento inicial, un estancamiento o incluso una disminución de la energía (en el caso de las presiones no uniformes).
Información adicional en: https://publicaffairs.llnl.gov/news/news_releases/2008/NR-08-05-02.html
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