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Los puntos cuánticos se han desarrollado para la electrónica del futuro

24.01.2019

Los especialistas de Singapur han puesto patas arriba el principio de crear puntos cuánticos de dicalcogenuros de metales de transición, materiales del futuro, similares en sus posibilidades de apertura al grafeno.

Los dicalcogenuros de metales de transición bidimensionales (TMD), como las molibdenitas (MoS2), que tienen una estructura similar al grafeno, se consideran materiales del futuro con una amplia gama de aplicaciones. Se pueden utilizar para fabricar sensores, catalizadores, fotodetectores y dispositivos de almacenamiento de energía. Un análogo de estos materiales, los puntos cuánticos, amplía aún más las propiedades ópticas y electrónicas de TMD.

Sin embargo, la síntesis de dicalcogenuros de metales de transición no es una tarea fácil. Por lo general, se ve así: el mineral se muele a nanoescala por medios físicos o químicos y luego se refina en varias etapas. En el caso de los puntos cuánticos, el proceso es aún más complicado debido a su diminuto tamaño.

El nuevo enfoque propuesto por científicos de la Universidad Nacional de Singapur se basa en un principio diferente. Los investigadores han aprendido a crear puntos cuánticos de cierto tamaño "de abajo hacia arriba": mediante la reacción de óxidos o cloruros de metales de transición con un precursor de calcógenos. Este método hizo posible sintetizar siete tipos de puntos cuánticos y cambiar sus propiedades electrónicas y ópticas.

Para demostrar su método en acción, los científicos crearon un dispositivo biomédico prototipo para la terapia fotodinámica a partir de puntos cuánticos de MoS2. En la oncología moderna, la terapia fotodinámica utiliza componentes orgánicos sensibles a la luz que destruyen las células cancerosas bajo la influencia del estrés oxidativo. Estas sustancias orgánicas pueden permanecer en el cuerpo durante varios días y se aconseja a los pacientes que se abstengan de exponerse a los rayos brillantes durante este tiempo.

Los puntos cuánticos TMD son una alternativa suave porque el cuerpo absorbe rápidamente el molibdeno y algunos otros metales de transición. Sin embargo, el potencial de los puntos cuánticos TMD va mucho más allá de la biomedicina. Los investigadores de Singapur están trabajando para optimizarlos y esperan encontrar aplicaciones en pantallas, electrónica y células solares de próxima generación.

Los científicos estadounidenses creen que los semiconductores atómicamente delgados hechos de dicalcogenuros de metales de transición permitirán acelerar las computadoras un millón de veces y aumentar la eficiencia energética del almacenamiento de información. Según ellos, tales semiconductores pueden potencialmente procesar información a la velocidad de femtosegundos.

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