Что такое квантовые точки? Кратко, доступно, информативно

Дата: 22.04.2017 | Рубрика: IPTV

Любое вещество микроскопического размера — это наночастица, материал, используемый исследователями нанотехнологий для разработки и создания новых технологий, основанных на применении элементов в этой крошечной форме. Читаем внимательно, потому что надо будет немного вникнуть в суть текста.

Что такое квантовые точки?

Квантовые точки — это наночастицы, изготовленные из любого полупроводникового материала, такого как кремний, селенид кадмия, сульфид кадмия или арсенид индия, которые светятся определенным цветом после освещения светом.

Цвет, которым они светятся, зависит от размера наночастицы. Путем размещения квантов разного размера можно добиться наличия красного, зеленого и синего цвета в каждом пикселе экрана дисплея, что даст возможность создания полного спектра цветов в этих пикселях (любой существующий цвет получается путем смешивания этих цветов).

Когда квантовые точки освещаются УФ светом, некоторые из электронов получают достаточную энергию, чтобы освободиться от атомов. Эта способность позволяет им перемещаться вокруг наночастицы, создавая зону проводимости, в которой электроны могут свободно перемещаться по материалу и проводить электричество.

Как это работает

Когда электроны опускаются на внешнюю орбиту вокруг атома (валентной зоны), они испускают свет. Цвет этого света зависит от разности энергий между зоной проводимости и валентной зоной.

Чем меньше наночастица, тем выше разность энергий между валентной зоной и зоной проводимости, что приводит к более глубокому синему цвету. Для большей наночастицы разница в энергии между валентной зоной и зоной проводимости ниже, что смещает свечение в сторону красного.

Еще по теме: «Как выбрать хороший телевизор самостоятельно».

Квантовые точки и дисплеи

Для ЖК-дисплеев преимущества многочисленны. Давайте рассмотрим самые важные и интересные особенности, которые получили ЖК-экраны от квантовых точек.

Более высокая пиковая яркость

Одной из причин, по которой производители так «млеют» от квантовых точек — это возможность создавать экраны с гораздо большей пиковой яркостью, чем при использовании других технологий. В свою очередь, повышенная пиковая яркость дает гораздо большие возможности для использования HDR и Dolby Vision.

Dolby Vision — это стандарт видеоизображения, который имеет расширенный динамический диапазон, то есть очень большую разницу света между самой яркой и самой темной точкой на экране, что делает изображение более реалистичным и контрастным.

Dolby Vision

Если вы не в курсе, то разработчики постоянно пытаются сыграть Господа Бога и создать то, что создал он (ну или кто там все это создал вокруг нас, может быть вселенная?), только перенести это на экран.

То есть, например, обычное небо в ясный день имеет яркость примерно 20000 нит (ед. измерения яркости), в то время как лучшие телевизоры могут предоставить яркость около 10 меньше. Так вот, стандарт Dolby Vision пока впереди планеты всей, но до Создателя им еще очень далеко 🙂

Соответственно, экраны на квантовых точках — это еще один шаг к более яркому изображению. Возможно мы когда-нибудь сможем увидеть практически настоящий рассвет и/или закат, а может и другие неповторимые чудеса природы, не выходя из дома.

Лучшая цветопередача

Еще одно большое преимущество квантовых точек — улучшение цветовой точности. Так как в каждом пикселе есть КТ красного, синего и зеленого цвета, это дает возможность получить доступ к полной палитре цветов, что, в свою очередь, позволяет добиться невероятного количества оттенков любого цвета.

Улучшенное время автономной работы мобильных устройств

Экраны на квантовых точках обещают иметь не только превосходного качества изображения, но и обладать исключительно низким энергопотреблением.

Квантовые точки и Samsung QLED

Телевизоры на квантовых точках от Samsung, или просто QLED, на самом деле не совсем на квантовых точках в правильном понимании этой технологии. QLED — это скорее гибрид, что-то среднее между квантовыми точками и экранами LED. Почему? Потому, что в этих телевизорах до сих пор используется светодиодная подсветка, а в настоящем экране на квантовых точках свет должен создаваться именно точками.

Samsung QLED

Поэтому, пусть даже новые телевизоры от южнокорейского гиганта и показывают лучше, чем обычные LED-экраны, они все же не телевизоры на квантовых точках, а телевизоры с квантовыми точками вместо светофильтра.

Как-то так. Спасибо, что читали.

Понравилась статья? Лучшей благодарностью для меня будет Ваш репост этой страницы в социальных сетях:

Комментарии:

Квантовая точка — это… Что такое Квантовая точка?

Квантовая точка — фрагмент проводника или полупроводника (например InGaAs, CdSe или GaInP/InP), носители заряда (электроны или дырки) которого ограничены в пространстве по всем трём измерениям. Размер квантовой точки должен быть настолько мал, чтобы квантовые эффекты были существенными

[1]. Это достигается, если кинетическая энергия электрона заметно больше всех других энергетических масштабов: в первую очередь больше температуры, выраженной в энергетических единицах. Квантовые точки были обнаружены в начале 1980-х годов Алексеем Екимовым^[en] в стеклянной матрице^[2] и Луи Е. Брусом^[en] в коллоидных растворах. Термин «квантовая точка» был предложен Марком Ридом^[en][3].

Энергетический спектр квантовой точки дискретен и расстояние между стационарными уровнями энергии носителя заряда зависит от размера квантовой точки как (d — характерный размер точки, m — эффективная масса электрона на точке). Вследствие чего, электронные и оптические свойства квантовых точек занимают промежуточное положение между объёмным полупроводником и дискретной молекулой^[1].

Возможное применение квантовых точек: полевые транзисторы, фотоэлементы, LED, лазерные диоды

[1]. Исследуются также возможности применения квантовых точек в качестве биомаркеров для визуализации в медицине^[4] и кубитов для квантовых вычислений.

Проще говоря, квантовая точка — это полупроводник, электрические характеристики которого зависят от его размера и формы. Чем меньше размер кристалла, тем больше расстояние между энергетическими уровнями. Например, при переходе электрона на энергетический уровень ниже, испускается фотон; так как мы можем регулировать размер квантовой точки, то мы можем изменять энергию испускаемого фотона, а значит мы можем изменять цвет, испускаемого квантовой точкой, света. Основное преимущество квантовой точки заключается в возможности высокоточного контроля над её размером, это делает возможным очень точный контроль над проводимостью^[5]. Квантовые точки разных размеров могут быть собраны в градиентные многослойные нанопленки^[en].

Типы квантовых точек

Различают два типа квантовых точек (по способу создания):

• эпитаксиальные квантовые точки;
• коллоидные квантовые точки.

Конструкции квантовых точек

Квантовой точкой может служить любой достаточно маленький кусочек металла или полупроводника. Исторически первыми квантовыми точками, вероятно, были микрокристаллы селенида кадмия CdSe. Электрон в таком микрокристалле чувствует себя как электрон в трёхмерной потенциальной яме, он имеет много стационарных уровней энергии с характерным расстоянием между ними (точное выражение для уровней энергии зависит от формы точки). Аналогично переходу между уровнями энергии атома, при переходе между энергетическими уровнями квантовой точки может излучаться фотон. Возможно также забросить электрон на высокий энергетический уровень, а излучение получить от перехода между более низколежащими уровнями (люминесценция). При этом, в отличие от настоящих атомов, частотами переходов легко управлять, меняя размеры кристалла. Собственно, наблюдение люминесценции кристаллов селенида кадмия с частотой люминесценции, определяемой размером кристалла, и послужило первым наблюдением квантовых точек.

В настоящее время множество экспериментов посвящено квантовым точкам, сформированным в двумерном электронном газе. В двумерном электронном газе движение электронов перпендикулярно плоскости уже ограничено, а область на плоскости можно выделить с помощью затворных металлических электродов, накладываемых на гетероструктуру сверху. Квантовые точки в двумерном электронном газе можно связать туннельными контактами с другими областями двумерного газа и изучать проводимость через квантовую точку. В такой системе наблюдается явление кулоновской блокады.

Применение квантовых точек

Коллоидные квантовые точки являются хорошей заменой традиционных люминофоров, как органических, так и неорганических. Они превосходят их по фотостабильности, яркости флуоресценции, а также имеют некоторые уникальные свойства^[6].

Ещё недавно о широком применении квантовых точек речи не шло, но в последние годы ряд компаний выпустил на рынок продукцию с использованием данных наночастиц. Среди анонсированных продуктов имеются, как экспериментальные образцы, так и массовые изделия. Например, компанией LG созданы первые прототипы дисплеев на основе квантовых точек

[7]. В то же время компания Nexxus Lighting выпустила светодиодную лампу с использованием квантовых точек^[8], а российская компания QDLight готовит к выпуску целую линейку продукции на квантовых точках в области оптоэлектроники, безопасности и сельского хозяйства^[9]. Оптические свойства нанокристаллов — квантовых точек используются в самых неожиданных исследованиях, в которых требуется удобная, перестраиваемая люминесценция, например в биологических исследованиях.

Квантовые точки — один из главных кандидатов для представления кубитов в квантовых вычислениях.

Существует программа создания дисплеев на квантовых точках — QD-LED.

Методы получения квантовых точек

Схема синтеза CdSe-ZnSe квантовых точек

Существует два главных метода создания квантовых точек:

• синтез в коллоиде, при котором вещества смешиваются в растворе
• эпитаксия — метод выращивания кристаллов на поверхности подложки

При помощи коллоидного синтеза можно получать нанокристаллы, покрытые слоем адсорбированных поверхностно-активных молекул. Таким образом они растворимы в органических растворителях, после модификации — также в полярных растворителях. Квантовые точки, связанные с подложкой могут использоваться, например, в перспективных приложениях наноэлектроники. Особый интерес представляют флуоресцирующие квантовые точки, получаемые методом коллоидного синтеза, например КТ на основе халькогенидов кадмия в зависимости от своего размера флуоресцируют разными цветами. Интерес заключается в том, что они поглощают энергию в широком диапазоне спектра, а испускают узкий спектр световых волн^[10].

См. также

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Васильев Р. Б., Дирин Д. Н. Квантовые точки: синтез, свойства, применение. — МГУ, Москва, 2007. — С. 50.
2. ↑ Екимов А. И., Онущенко А. А. Квантовый размерный эффект в трехмерных микрокристаллах полупроводников // Письма в ЖЭТФ. — 1981. — Т. 34. — С. 363—366.
3. ↑ Reed MA, Randall JN, Aggarwal RJ, Matyi RJ, Moore TM, Wetsel AE (1988). «Observation of discrete electronic states in a zero-dimensional semiconductor nanostructure». Phys Rev Lett 60 (6): 535–537. DOI:10.1103/PhysRevLett.60.535. PMID 10038575. Bibcode: 1988PhRvL..60..535R. (1988).[1]
4. ↑ Олейников В. А. Квантовые точки — наноразмерные сенсоры для медицины и биологии // Природа. — 2010. — № 3. — С. 22—28.
5. ↑ www.evidenttech.com: How quantum dots work.. Проверено 15 октября 2009.
6. ↑ Свойства квантовых точек
7. ↑ MEMBRANA | Мировые новости | Начато производство дисплеев на квантовых точках
8. ↑ Лампа на квантовых точках
9. ↑ Новые продукты на квантовых точках
10. ↑ Российская корпорация нанотехнологий

Ссылки

Что такое QLED-экран? Или вся правда о квантовых точках

Последнее обновление:2 недели назад

Оценка этой статьи по мнению читателей:

Квантовые точки и QLED-дисплеи появились не вчера, но до сих пор вокруг этой технологии ходит много мифов и легенд.

С точки зрения маркетинга само название получилось очень удачным, так как «квантовый» звучит футуристично и очень дорого. Хотя на самом деле у модных QLED-дисплеев есть значительные недостатки, да и сама технология в текущей реализации не настолько футуристична, как об этом говорит реклама.

Проблем добавляет и тот факт, что сегодня существует множество различных вариаций «квантовых экранов». Человек, узнав об одной технологии, покупает совершенно другой экран, работающий, вроде бы, на тех же квантовых точках. И после этого наступает глубокое разочарование.

Да еще и в интернете постоянно встречаются статьи, лишь вводящие читателей в заблуждение. Дело в том, что у квантовых точек есть одно важное свойство, которое пока никто из производителей не смог использовать в коммерческом продукте. Но авторы подобных статей об этом не знают.

Итак, сегодня мы постараемся разобраться с квантовыми точками и всеми возможными вариантами их использования в современных экранах!

Зачем нам еще один тип экранов? Неужели не хватает OLED или IPS?

Любой экран должен показывать картинку. А для этого ему необходимо уметь излучать свет, причем всех цветов радуги.

Решить эту задачу можно очень простым способом. Достаточно установить какую-то большую мощную белую лампу (или несколько маленьких лампочек), а затем разбить весь дисплей на очень крохотные секторы — пиксели. Каждый пиксель будет состоять из 3 стеклышек красного, зеленого и синего цвета:

Осталось добавить последний штрих. На пути между большой лампой и каждым крохотным стёклышком нужно разместить миниатюрные «окошки», которые можно открывать и закрывать, тем самым пропуская или блокируя свет.

Теперь мы можем управлять цветом каждого пикселя на экране. Лампа будет всегда гореть белым светом, но цвет каждой точки будет зависеть от того, насколько сильно приоткрыто окошко возле каждого цветного стёклышка.

Хотите показать точку на экране оранжевым цветом? Просто закройте «окошко» возле синего стёклышка и откройте наполовину «окошки» за красным и зеленым стеклышками этого пикселя. Два цвета сольются в один и мы увидим оранжевую точку:

Это принцип работы IPS-дисплея. Роль большой лампы выполняют светодиоды, а «окошки» — это жидкие кристаллы, которые могут поворачиваться и блокировать свет. Стёклышки остаются стеклышками (цветные фильтры).

У этой технологии есть ряд недостатков, главный из которых — лампа горит постоянно, вне зависимости от того, какой цвет отображают пиксели. Если нужно показать один синий пиксель на черном фоне, весь экран из нескольких миллионов пикселей будет гореть ярким белым светом, но мы его не увидим, так как все «окошки», кроме одного, будут блокировать этот свет:

В итоге мы имеем сразу две проблемы: повышенное энергопотребление (свет горит даже тогда, когда он совершенно не нужен) и невозможность получить идеально черный цвет, так как «окошки» не способны полностью заблокировать весь свет от лампы.

Кроме того, углы обзора такого экрана не будут максимальными, так как сами пиксели (цветные стеклышки) не излучают свет.

Еще одна проблема такого дисплея — это те самые стеклышки и еще две полупрозрачные пленки (поляризационные фильтры), которые значительно снижают яркость лампы и, как следствие, яркость всего экрана.

Последняя проблема связана с цветопередачей. Такие экраны, особенно не самые дорогие модели, не способны показать большое разнообразие цветов, так как в этом случае придется использовать дорогие светодиоды и качественные цветные фильтры («стеклышки»), которые всё равно снизят общую яркость экрана.

С другой стороны, у нас есть OLED-дисплеи (они же — AMOLED), которые решают практически все проблемы предыдущих экранов, но создают новые. Мы можем убрать плёнки (поляризационные фильтры), убрать «стеклышки» (цветные фильтры) и даже убрать общую мощную лампу.

Теперь каждая точка на экране будет сама излучать свет, когда через нее проходит ток. Именно так работает OLED-экран.

Но здесь мы снова сталкиваемся с проблемами. Во-первых, одну плёнку, всё же, придется наклеить — это круговой поляризатор. Он позволит увеличить контрастность дисплея, снизив отражение внешнего света.

Во-вторых, эта технология ограничивает максимальную яркость дисплея, так как каждая лампочка имеет невероятно крохотный размер — десятки микрометров. Разумеется, она не может выдавать такой же яркий свет, как и большая лампа.

Кроме того, срок службы органических светодиодов ограничен, особенно для диода синего цвета. Также необходимо учитывать возможность выгорания органического светодиода и реализовывать различные механизмы защиты.

Поэтому OLED-дисплеи также не идеальны. И тут на сцену выходят квантовые точки.

Что такое квантовые точки?

Квантовая точка — это маленький кусочек специального материала, известного как полупроводник. Такие материалы могут хорошо проводить ток при одних условиях и практически не проводить никакого тока — при других (например, при разных температурах).

Весь ваш смартфон переполнен полупроводниками. Это вспышка камеры, транзисторы в процессоре, каждый пиксель на матрице смартфона и многое-многое другое.

Чтобы осознать размеры квантовых точек, представьте толщину человеческого волоса. Это примерно 100 микрометров (0.1 мм). Теперь представьте размер точки, которая в 150 раз меньше толщины человеческого волоса. Это размер одного пикселя в 200-Мп матрице от Samsung.

А теперь попытайтесь представить точку, которая будет еще в 320 раз меньше этого микроскопического пикселя. Вот теперь мы получили квантовую точку, размер которой варьируется от 2 до 6 нанометров (1 нанометр — это миллионная доля миллиметра).

Уникальной особенностью квантовой точки является то, что она может излучать свет разного цвета в зависимости от своего размера:

Размер точки	Цвет излучения
2 нм	Голубой
4 нм	Зеленый
5 нм	Желтый
6 нм	Красный

Заставить точку светиться можно двумя способами: током или облучением. В первом случае через точку необходимо провести ток, а во втором — посветить на неё ультрафиолетовым или синим светом, который, как мы уже знаем, обладает очень высокой энергией.

Возможно, всё это вы знали и раньше, если интересовались QLED-дисплеями. Но далеко не все знают, как именно работают квантовые точки. Почему один и тот же материал светится разным цветом в зависимости от своего размера? Почему он вообще светится?

Принцип работы квантовой точки

Для понимания принципа работы квантовой точки, нужно вспомнить устройство любого атома. Он состоит из крохотного ядра, окутанного облаком электронов.

Эти электроны не летают вокруг ядра как им вздумается. Существуют довольно строгие правила, которые все частицы безукоризненно соблюдают. Для большей наглядности можно воспользоваться устаревшей (и не совсем корректной) моделью атома с орбитами:

Каждая орбиталь здесь показана своим цветом для лучшей наглядности (это никак не связано с цветом свечения точки). Представьте, что это трек, по которому может «ездить» электрон. Но атом не пускает на этот трек любой электрон. Это как ограничение по возрасту, только вместо возраста учитывается энергия электрона.

В нашем примере «синий трек» (первая орбиталь, ближайшая к ядру атома) — только для самых спокойных электронов. Предположим, на первой орбитали могут летать только электроны с энергией в 1 электронвольт, а на второй («зеленой») — 2 эВ. «Оранжевая» орбиталь предназначена для более «энергичных» электронов с энергией в 2.3 эВ, а последняя орбиталь — для самых «мощных» электронов с энергией в 4 эВ:

И эти правила устанавливает ядро атома. Повторюсь, цвета орбиталей показаны лишь для наглядности, они не имеют никакого отношения к свечению квантовых точек.

У этого атома не может быть электрона с энергией 3 или 2.5 эВ, так как для подобных электронов здесь попросту нет своего «трека» или орбитали с такой разрешенной энергией. Если же энергия электрона соответствует одной из орбиталей, он может поселиться в этом атоме.

Но! Все электроны, если они хотят жить в атоме, должны соблюдать главное правило, которое известно как принцип запрета или принцип Паули. И звучит оно в простой интерпретации следующим образом:

На одной орбитали не могут находиться два одинаковых электрона

А отличаться электроны могут энергией и спином. Второе нас не интересует, просто нужно знать, что спин всегда принимает одно из двух значений. Это как единицы и нули в цифровой технике.

Получается, на первой орбитали могут парить только два электрона с энергией 1 эВ и двумя разными спинами. Третий электрон с такой же энергией уже будет похож на один из двух предыдущих, так как у него будет повторяться спин. Соответственно, он никак не сможет занять место на той же орбитали. Это бы противоречило принципу запрета.

Прыжки по орбитам

Но электроны могут прыгать по орбитам. Если у электрона 2.3 эВ энергии, тогда он может откуда-то взять недостающую порцию (1.7 эВ) и перепрыгнуть с третьей орбиты (2.3 эВ) на четвертую (4 эВ):

Проблема заключается лишь в том, что нужно пересечь так называемую запрещенную зону — расстояние между третьей и четвертой орбиталью:

Ширина запрещенной зоны соответствует разнице между энергетическими уровнями двух орбиталей. В нашем примере это 1.7 эВ. И эту недостающую энергию можно получить, например, поглотив фотон света.

Но дальше произойдет нечто интересное. Очень быстро электрон «осознает», что здесь ему не место и раньше было лучше. Поэтому он захочет вернуться на орбиталь с более низкой энергией. Однако теперь у него слишком много энергии для перехода на старую орбиталь. Ведь, как мы уже знаем, атом пускает на эту орбиталь только в том случае, если энергия электрона соответствует энергии орбитали.

Чтобы вернуться на прежнюю орбиталь, наш электрон просто «сбросит» лишнюю энергию в виде фотона. Теперь он не может занимать четвертую орбиталь и тут же спуститься на предыдущую. А испущенный фотон мы увидим как свет определенного цвета. Ведь цвет — это и есть фотоны света, которые фиксирует наш глаз:

«Цвет» фотона зависит исключительно от количества содержащейся в нём энергии. Если у фотона будет мало энергии, мы увидим красный цвет, если много — синий, а если что-то среднее — зеленый.

Складываем атомы в квантовые точки

Итак, мы уже получили от одного атома свет определенного цвета. Проблема лишь в том, что мы не можем как-то изменять этот цвет или контролировать его. Да, мы знаем, что цвет зависит от расстояния между орбитами или от ширины запрещенной зоны.

К примеру, зеленый цвет — это фотоны с энергией 2.2 эВ. Если электрон в каком-то атоме захочет спрыгнуть с орбиты 3.2 эВ на более «спокойную» орбиту 1 эВ, ему нужно избавиться от 2.2 эВ лишней энергии. Он её просто выбросит в виде фотона. А фотон с энергией 2.2 эВ — это и есть зеленый свет.

Получается, если бы мы могли как-то изменять ширину запрещенной зоны или изменять параметры орбит, чтобы между двумя орбитами было нужное нам количество энергии, тогда бы мы легко смогли контролировать цвет.

Нужен красный цвет? Не вопрос! Это фотон с энергией 1.7 эВ. Значит, у нас должен быть атом, у которого расстояние между двумя орбитами будет ровно 1.7 эВ. Тогда бы электрон, спрыгнув с орбиты 4 эВ на орбиту 2.3 эВ, испустил фотон энергией 1.7 эВ — красный свет:

Как же настроить эти орбиты? Для ответа на этот вопрос подумайте, что произойдет, если мы «склеим» два одинаковых атома с одинаковыми орбиталями?

Может случиться серьезная проблема — на одной орбитали могут оказаться 3 или даже 4 электрона, так как у каждого отдельного атома на каждой орбитали могут быть по два электрона. Но такое ни за что нельзя допустить, ведь тогда нарушится принцип Паули и всей вселенной в прямом смысле слова придет конец.

Поэтому происходит нечто другое, а именно — расщепление орбиталей.

Чтобы лучше осознать это, давайте посмотрим на орбитали в виде энергетических уровней:

На картинке справа схематически показаны орбитали с их энергетическими уровнями. Когда два атома с идентичными уровнями соединяются вместе, внешние уровни первыми (и в большей степени) испытывают на себе влияние другого атома. Поэтому внешние уровни расщепляются первыми.

Теперь в общей структуре из двух атомов вместо одной орбитали с энергией 4 эВ появится два уровня с энергией, например, 3.9 и 4 эВ. То же касается и следующего уровня. Произойдет расщепление орбитали 2.3 эВ на два уровня с энергией 2.3 и 2.4 эВ:

Наверное, вы уже догадались, что происходит именно то, что нам нужно. Если раньше электрон, оказавшись на последней орбитали, спрыгивал на предыдущую, тогда он испускал фотон в 1.7 эВ (разница между уровнями 2.3 эВ и 4 эВ). А теперь он, оказавшись на той же орбитали (4 эВ), спрыгнет на ближайшую свободную орбиталь — 2.4 эВ, испустив фотон с меньшей энергией (1.6 эВ).

То есть, соединив два атома и расщепив их орбитали, мы добились того, чтобы электрон испускал фотоны с более низкой энергией!

Всё, что нам остается делать, это продолжать склеивать атомы, еще сильнее расщепляя их энергетические уровни (орбитали). В итоге, у самой маленькой квантовой точки орбитали будут расщеплены незначительно и ширина запрещенной зоны будет максимальной, так как эта точка состоит из относительно небольшого количества атомов.

В таких квантовых точках электронам нужно будет делать большие прыжки, выбрасывая большие порции энергии, чтобы преодолеть широкую запрещенную зону. Но чем крупнее будет становиться точка, то есть, чем больше атомов мы будем соединять вместе, тем сильнее будут расщепляться их орбитали и тем самым сокращаться размер запрещенной зоны:

У синей точки самая широкая запрещенная зона

Осталось лишь посветить на квантовые точки синим высокоэнергетическим светом или пропустить ток, и каждая из них, в зависимости от размера (количества атомов), начнет испускать свой цвет.

Очень важно заметить, что свет, испускаемый квантовой точкой, очень чистый. То есть, если это зеленый цвет с длиной волны, скажем, 530 нанометров, то все зеленые квантовые точки будут испускать фотоны примерно в этом диапазоне (520-540 нм). Тогда как обычный ЖК-экран будет светить довольно «грязным» зеленым с разбросом 505-550 нм и даже больше.

Соответственно, экран с обычной подсветкой не сможет отобразить настолько зеленый цвет, насколько это сделает экран с квантовыми точками. Так как в первом случае зеленый цвет будет состоять из гораздо большего количества оттенков зеленого.

Зоопарк «квантовых» дисплеев

Выше мы рассмотрели принцип работы квантовых точек. Но само наличие этой технологии в экране говорит нам не так много о качестве картинки.

Если дисплей работает на квантовых точках, можно говорить с уверенностью только о том, что он способен отображать очень насыщенный и яркий цвет.

Но качество картинки в целом зависит от конкретной реализации экрана. Для того, чтобы лучше осознать масштабы проблемы, достаточно просто взглянуть на список актуальных разновидностей «квантовых» дисплеев:

• QDEF
• Triluminos
• QDOG
• QDCC или QDCF
• NanoCell
• QD-OLED
• EL-QLED
• QNED

Практически все современные QLED-дисплеи на квантовых точках используют самую примитивную версию этой технологии, а именно QDEF (от англ. Quantum Dot Enhancement Film — улучшающая пленка с квантовыми точками).

Смысл этой технологии — получить белый свет с максимально чистым составом. То есть, по сути мы имеем обычный жидкокристаллический экран, рассмотренный в самом начале статьи. Здесь такие же стеклышки (цветные фильтры) и «окошки», регулирующие яркость пикселя (жидкие кристаллы).

Единственное отличие заключается в подсветке. В технологии QDEF используется синий светодиод, который светит на пленку с квантовыми точками. Внутри плёнки случайным образом перемешаны средние и крупные квантовые точки, которые соответственно излучают зеленый и красный свет:

Когда голубой свет попадает на пленку, часть его поглощается «красными» квантовыми точками, другая часть — зелеными, а третья просто проходит сквозь плёнку. В итоге мы получаем 3 чистых цвета, которые и попадают на пиксели с жидкими кристаллами и фильтрами.

Основное преимущество такого дисплея над обычным ЖК-экраном именно в чистоте цвета и, соответственно, более широком цветовом охвате.

Главный же недостаток таких QLED-экранов заключается в цветных фильтрах (стёклышках) и жидких кристаллах («окошках»). Первые немного искажают цветопередачу, так как не очень качественно отфильтровывают цвета. А из-за вторых мы не можем получить идеально черный цвет. Ведь жидкие кристаллы с поляризаторами не способны на 100% перекрыть весь поток света в нужных пикселях.

Производители пытаются бороться с этой проблемой очень нехитрым способом — вместо одной крупной лампочки (или множества лампочек по краям экрана), разместить множество лампочек прямо позади пикселей.

В идеале нужно добиться того, чтобы за каждым пикселем стояла своя лампочка, которую можно отключать, когда пиксель должен показывать черный цвет. Эта идея привела к появлению технологии microLED:

Соответственно, microLED-дисплеи с квантовыми точками могут легко заменить OLED-экраны, так как не уступают им по качеству картинки. Единственная проблема с microLED на квантовых точках заключается в том, что таких экранов на сегодняшний день еще нет в продаже.

Если производство microLED является очень сложным и дорогим процессом, тогда можно размещать лампочку не за каждым пикселем, а за группой пикселей. Скажем, на каждые 100 пикселей выделять один крупный светодиод:

Такая технология получила название mini-LED. Только в реальности на одну лампочку приходится не 100 пикселей, а гораздо больше. В сравнении с классическим ЖК-экраном, в mini-LED мы можем лучше контролировать черный цвет, выключая лампочку за группой пикселей, которые должны отображать черный цвет.

В продаже есть множество телевизоров с mini-LED и квантовыми точками. Но все они страдают от одной проблемы. Такие экраны могут вообще не показывать мелких белых точек на черном фоне (скажем, звездное ночное небо), а вокруг более крупных светлых объектов (например, луны) отображать светлые ореолы:

Оба экрана показывают одну и ту же картинку, но разница очень большая

В общем, mini-LED значительно уступает OLED по качеству картинки, если мы говорим об отображении черного цвета и ночных сцен.

Но это всё касается подсветки и черного цвета. А вот решить проблему с цветными фильтрами пытается другая технология — QDCF (или QDCC). Не важно, какая подсветка используется в таких экранах (обычная, mini-LED, microLED или даже OLED), главное здесь — отсутствие цветных фильтров.

То есть, квантовые точки наносятся не на общую пленку, а размещаются прямо в каждом субпикселе. Вместо красного фильтра используется пленка с «красными» (крупными) квантовыми точками, вместо зеленого фильтра — со средними точками («зелеными»), а вместо синего — прозрачный фильтр (так как синий свет идет от синей подсветки):

В итоге мы получаем еще более широкий цветовой охват, так как чистый цвет от квантовых точек непосредственно излучается каждым пикселем, без прохождения фильтров.

Кроме того, углы обзора таких экранов становятся практически максимальными. Ведь свет излучается во все стороны прямо на выходе из экрана (квантовые точки переизлучают синий свет от лампы), а не проходит через все его слои, как в случае с ЖК-экранами. Исключение составляет лишь синий цвет, который не переизлучается квантовыми точками, так как их попросту нет.

Естественно, проблема с черным цветом остается, так как жидкие кристаллы («окошки») по-прежнему управляют яркостью каждого пикселя.

Насколько мне известно, такие экраны уже должны были поступить в продажу, но не уверен, что всё пошло по плану. Главная проблема в реализации QDCF состоит в том, что красные и зеленые квантовые точки должны поглощать весь синий свет, не пропуская ни единого фотона. В противном случае цветопередача будет искажена.

Но вершиной развития экранов на квантовых точках является EL-QLED (известная также под аббревиатурами ELQD и QDLE). Эта технология решает все предыдущие проблемы, так как здесь убраны цветные фильтры, жидкие кристаллы и даже подсветка (будь-то mini-LED или microLED).

В дисплеях EL-QLED сами квантовые точки излучают свет, когда через них пропускают ток. Это интересное свойство называется электролюминесценцией и оно отличается от рассмотренной в этой статье фотолюминесценции.

EL-QLED позволяет управлять каждым пикселем по отдельности, как в AMOLED-экранах. Соответственно, такие экраны дают максимально возможный цветовой охват, настоящий глубокий черный цвет, широчайшие углы обзора, аналогичные OLED, отсутствие выгорания и очень низкое время отклика (из-за отсутствия «медленных» жидких кристаллов).

Можно было бы назвать EL-QLED идеальными экранами, если бы они существовали в природе. К сожалению, эта технология будет готова для использования в коммерческих продуктах не ранее 2022 или даже 2023 года.

Поэтому всё самое интересное нас ждет еще впереди!

Алексей, главред Deep-Review

 

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!

 

Квантовые точки в подсветке телевизора

Совсем другую технологию изменения подсветки WLED предложила компания Nanosys.

Эта технология называется Quantum Dot Enhancement Film (QDEF) и использует в своей работе «квантовые точки». Здесь используется синий светодиод, а в качестве светофильтра для получения зеленого и красного используются квантовые точки.

Квантовая точка – это полупроводник, размеры которого настолько малы, что становятся заметными квантовые эффекты в полупроводнике. От размера полупроводника зависит цвет излучения. Может служить заменой люминофора. В системе подсветки такая квантовая точка, получая световую энергию от синего светодиода, начинает светиться нужным цветом, который зависит от ее размеров. Экраны с использованием квантовых точек называются QD-LED, QLED.

Строение экрана на квантовых точках

В качестве светофильтра используется пленка с триллионами квантовых точек. Размеры подобраны так, что бы длина волны испускаемого света соответствовала красному и зеленому цвету. Синий цвет получается от синего светодиода, часть излучения которого используется для возбуждения квантовых точек. Такая технология позволяет получить спектр света с равномерными пиками на зеленом, красном и синем участках.

Спектр света от квантовых точек

С помощью квантовых точек возможно добиться цветового охвата по стандарту Adobe RGB.

Как применение квантовых точек, так и использование светодиодов GB-r LED или RB-G LED нацелено на расширение цветового охвата современных LED телевизоров, что это позволяет отображать больше реальных цветовых оттенков на дисплее.

На 2015 год несколько компаний стали осваивать технологию квантовых точек, и производители телевизоров применяют их разработки в своих жк экранах. Практически все крупные фирмы на выставке CES-2015 представили модели телевизоров с использованием квантовых точек, а некоторые разработали экраны и с GB-r LED или RB-G LED подсветкой.

Технология «квантовых точек» представляет собой решение для получения чистого спектрального цвета: красного и зеленого (из спектра излучения синих светодиодов). Как оказалось, это сравнительно недорогой способ обеспечить близкую к естественной цветопередачу для жидкокристаллических матриц.

Квантовая точка — новый прорыв в производстве экранов?

Одной из самых обсуждаемых тем на выставке CES 2015 в Лас-Вегасе были новые телевизоры большой диагонали с матрицами на основе квантовых точек. Маркетологи уже взяли неизвестный большинству термин на вооружение, чтобы «впарить» нам новые телевизоры, которые на 100500 процентов лучше предшественников. Но мы не отдадим вас, наши любимые читатели, на растерзание коварным маркетологам и расскажем, что такое квантовые точки, и с чем их едят.

Что такое квантовая точка?

Квантовая точка —это фрагмент полупроводника (реже — проводника), в котором электроны ограничены в пространстве по трем измерениям. Вся прелесть квантовой точки, в том что она настолько маленькая, что в ней наблюдаются квантовые эффекты. Первые квантовые точки были независимо синтезированы в 1980-х годах Алексеем Екимовым и Луи Брюсом. Само название «квантовая точка» (quantum dot) предложил Марк Рид.

Энергетический спектр квантовой точки дискретен, как в атоме, из-за чего квантовые точки еще называют «искусственными атомами». И когда квантовая точка подвергается воздействию тока или света, электрон переходит между энергетическими уровнями и излучает фотон конкретной частоты. Регулируя размеры квантовой точки, можно изменить частоту излучения, то есть цвет луча. В зависимости от химического состава квантовой точки, может отличаться диапазон излучения.

Чем интересна квантовая точка в производстве дисплеев?

Первые попытки создать дисплей на базе квантовых точек из селенида кадмия предпринимались еще пять лет назад, но высокая токсичность кадмия препятствовала их появлению в потребительских устройствах. Также подобные дисплеи не отличались долговечностью — импровизированные пиксели теряли свою яркость уже после 10000 часов свечения. Но в 2013 году ученые с Индийского Института Науки в Бангалоре открыли, что квантовые точки созданные на базе сплава цинка, кадмия и серы, легированного марганцем, светятся не только оранжевым цветом, как считалось ранее, но и в диапазоне от темно-зеленого до красного. Практическая значимость открытия состоит в том, что квантовые точки из легированных марганцем сплавов прочнее, эффективнее, а их токсичность ничтожно мала.

После того, как инженеры сумели побороть эти основные недостатки, производители приступили к испытанию дисплеев нового типа, названного QD-LED. Главные преимущества QD-LED:

• затраты энергии на 30-50% меньше чем у LCD-дисплеев, поскольку пиксели QD-LED не требуют подсветки;
• яркость QD-LED дисплеев может достигать 40000 кд/м², что в 50-100 раз превышает яркость LCD-дисплеев;
• квантовые точки растворимы как в водном так и в неводном растворителях, и потому могут применяться в гибких панелях;
• срок жизни QD-LED дисплеев существенно выше, чем у OLED, синие пиксели которых подвержены скорому выгоранию;
• маленький размер квантовых точек позволяет производить дисплеи с очень высокой пиксельной плотностью;

Где еще применяются квантовые точки?

В квантовых вычислениях

Квантовая точка является одним из наиболее перспективных кандидатов для применения в твердотельных квантовых вычислениях. Прикладывая малые напряжения к выводам, поток электронов через квантовую точку можно регулировать и, следовательно, точно измерять спин и другие свойства кристалла.

Кубиты, в отличие от классических битов, могут быть одновременно в состояниях 0 и 1. Состояние квантового бита, в отличие от классического, может меняться не только путем изменения вероятностей нахождения в одном из состояний, но и более тонко путем изменения амплитуд состояний, по аналогии с поворотом вектора фиксированной длины в двухмерном пространстве.

Элементарный шаг при квантовых вычисленияx – операция над N-кубитовой суперпозицией состояния регистра из N кубитов – выполняется так, что сразу все 2^N амплитуд обрабатываются параллельно. В классическом компьютере подобное действие потребовало бы 2^N отдельных элементарных шагов для обработки каждой амплитуды. Именно это свойство – квантовый параллелизм – приводит к экспоненциальному ускорению вычислительного процесса.

В биологии и медицине

Квантовые точки можно использовать практически во всех системах мечения и визуализации биологических объектов (за исключением только флуоресцентных внутриклеточных меток, экспрессируемых генетически — широко известных флуоресцентных белков).

Для визуализации биологических объектов или процессов квантовую точку можно вводить в объект непосредственно или с «пришитыми» распознающими молекулами (обычно это антитела или олигонуклеотиды). Нанокристаллы проникают и распределяются по объекту в соответствии со своими свойствами. Например, нанокристаллы разных размеров по-разному проникают сквозь биологические мембраны, а поскольку размер определяет цвет флуоресценции, разные области объекта оказываются окрашенными также по-разному. Наличие распознающих молекул на поверхности нанокристаллов позволяет реализовать адресное связывание: нужный объект (например, опухолевый) окрашивается заданным цветом.

В солнечных батареях

Квантовые точки в состоянии повысить эффективность кремниевых фотоэлектрический ячеек и снизить затраты на их производство. Максимальный КПД современных солнечных батарей составляет 31% из-за того, что большая часть энергии солнечного света слишком высока, чтобы быть конвертированной в полезную электроэнергию. Избыток этой энергии так называемых «горячих электронов» теряется в виде тепла. Квантовые точки из селенида свинца поглощают больше «горячих электронов», которые могут быть захвачены солнечной батареей для эффективного преобразования в электричество.  Исследования показывают, что КПД такой системы может достигать 66%.

Послесловие

Квантовые точки сделают дисплеи будущего еще четче, ярче и контрастнее. Пока что производство дисплеев QD-LED достаточно дорогое, о чем свидетельствует их появление только в самых дорогих телевизорах от LG и Samsung. Но в будущем есть все основания для удешевления устройств с такими матрицами, и возможно уже скоро QD-LED экраны появятся в портативной электронике: смартфонах, планшетах и умных часах. Ждем с нетерпением!

почему её выбрала Samsung и почему за ней будущее

За аббревиатурой QLED, которую компания Samsung использует для обозначения собственной линейки телевизоров, скрываются дисплеи на квантовых точках. А что же это такое – квантовые точки? По сути, это кристаллы, которые излучают свет при воздействии на них электричества света. Излучаемый кристаллом цвет зависит от его размера и материала, из которого он изготовлен. Чем больше точка, тем ближе она к спектру красного цвета, чем меньше – к спектру синего. Почему эти точки излучают свет того или иного цвета? Их частицы функционируют на квантовом уровне и могут с точностью воспроизводить нужный цвет. Технология квантовых точек обеспечивает высокую яркость свечения экрана, а значит и высочайшее качество изображения.

Дисплеи на квантовых точках потребляют значительно меньше энергии, чем традиционные LCD-дисплеи. К другим достоинствам технологии QLED является более высокая яркость и контрастность, а на фоне OLED-дисплеев экраны на квантовых точках выделяются более продолжительным сроком службы.

Главное преимущество QLED ТВ – высокая яркость свечения квантовых точек. Яркость — это важный фактор, влияющий на качество изображения. Высокая яркость автоматически делает изображение на экране более контрастным. Сделать изображение более контрастным, то есть расширить диапазон яркости между самыми темными и светлыми участками изображения, можно  с помощью технологии HDR. Она улучшает изображение и позволяет проявить еще больше деталей в самых темных и светлых сценах.

В спектре красного цвета может умещаться множество самых разных оттенков красного. Телевизоры QLED хороши тем, что они наиболее полно воспроизводят все многообразие этих оттенков. Уникальная технология QLED в сочетании с другими технологиями передачи оттенков обеспечивает высочайшее качество изображения и его максимальную реалистичность по сравнению с другими телевизорами.

Телевизоры Samsung QLED вот уже несколько лет широко представлены на глобальном рынке, в том числе и в России. Каждый покупатель может выбрать понравившийся ему телевизор в зависимости от пожеланий и площади помещения, в котором его планируется использовать: будь то 43-дюймовый ТВ для небольшой квартиры или флагманские модели диагональю 85 дюймов и более для роскошных апартаментов. Особняком стоят телевизоры Samsung QLED 8K, экраны которых включают 33 млн пикселей, что в четыре раза больше, чем у 4К TV. Например, модель Q950T с «безграничным» 85-дюймовым экраном, процессором Quantum 8K и поддержкой технологий HDR10+, Object Tracking Sound и масштабирования контента до разрешения 8К с использованием технологий машинного обучения и искусственного интеллекта.

Но компания Samsung, как и положено лидеру рынка, не почивает на лаврах и работает над развитием технологии QLED. В прошлом месяце Институт технологий Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), являющийся научно-исследовательским хабом компании Samsung и специализирующийся на разработке ультрасовременных технологий будущего, представил технологию, которая позволяет добиться наилучшей цветопередачи в синих светодиодах для Quantum Dot (QLED).

Синие квантовые точки, имеющие самую большую запрещенную зону среди светодиодов трёх основных цветов (красный, зеленый, синий), быстро окисляются под воздействием внешнего света, в результате чего они имеют малый срок службы и низкую светоотдачу. Из-за этого до сих пор компании не могли разработать технологию, которую можно бы было использовать для изготовления квантовых точек синего цвета. Samsung удалось создать технологию синего QLED, добившись лучших в индустрии результатов, в том числе повышения световой отдачи на 20,2%, максимальной освещенности 88 900 нит и срока службы QLED светодиода в 16 000 часов. Это значит, что даже если смотреть телевизор каждый день по три часа, светодиоды прослужат около 15 лет.

Квантовые точки состоят из базовой структуры, имеющей в свою очередь ядро, оболочку и несколько лигандов. Ядро поглощает и повторно излучает свет, а слой оболочки, окружающий сердцевину квантовой точки, увеличивает ее срок службы и повышает эффективность фотолюминесценции, предотвращая повреждения, связанные с температурой и влажностью. Имеющие форму разветвлений, лиганды расположены на поверхности оболочки квантовой точки и помогают поддерживать расстояние между частицами. Чтобы обеспечить лучшую стабильность материалов квантовых точек, добиться хорошего квантового выхода и увеличить срок службы светодиодов, исследователи применили структуру с двойными излучающими слоями квантовых точек и более короткими лигандами на поверхности синих светодиодов, одновременно с этим увеличив скорость инжекции тока.

Данное исследование имеет большое значение, поскольку Samsung не только установила характеристики светоизлучающих диодов для квантовых точек, но и доказала, что эта технология может обеспечить первоклассные характеристики на уровне отдельных элементов. Так что наверняка уже в ближайшем будущем нас ждут ещё более совершенные телевизоры Samsung QLED, в которых будет применена инновационная технология Blue QLED.

Квантовые точки: ЖК-технология обретает новое дыхание

Изображение на экране телевизора формируется из маленьких цветных точек, по три на пиксел картинки. Сегодня большинство моделей используют технологию на базе жидких кристаллов, которые играют роль заслонки, в нужный момент времени становясь почти прозрачными и пропуская к зрителю свет от системы подсветки.

За последние десять лет индустрия достигла значительного прогресса в изготовлении как самих пленок с жидкими кристаллами, так и электроники, отдающей команды на изменение состояния молекул. Это позволило добиться впечатляющей скорости обновления картинки, высокой контрастности изображения, больших углов обзора. Однако жидкие кристаллы – лишь часть цепочки превращения электрических сигналов в видимый свет. Видимый свет! Вот на чем сегодня сконцентрированы усилия разработчиков. В частности, разработчиков Samsung с новой технологией QLED, которая сегодня используется во флагманских телевизорах компании.

В борьбе за лучший свет

Существующие современные технологии подсветки матриц предусматривают использование светодиодов. Именно они дают белый свет (вариант с тремя цветными, красным, зеленым и синим светодиодами лишь частный случай, их свет смешивается в нужной пропорции для получения белого света). Светодиоды экономичны, малогабаритны, просты в изготовлении и монтаже, относительно безвредны с точки зрения экологии. Однако у светодиодов есть один существенный недостаток: качество излучаемого ими света.

Для получения триады RGB при использовании белого источника света необходим еще один элемент – светофильтр. В результате прохождения сквозь него света элементы изображения получают нужную окраску, однако при этом естественно теряется их яркость. Потерю можно компенсировать увеличивая общую яркость подсветки, правда расплачиваясь за такое улучшение ростом энергопотребления.

Впрочем, есть еще одна проблема, которая не решается простым увеличением яркости. Она связана с тем, что светофильтр способен лишь отсечь ненужную часть спектра, а добавить – нет.

Интенсивность на разных участках спектра у светодиодов сильно меняется, и это мешает получению правильной цветопередачи в широком диапазоне яркостей. Кстати, относительная ограниченность цветового охвата имеет те же корни. Никакой светофильтр, никакие алгоритмы предварительной обработки сигнала не позволят привнести в кадр цвета, которые экран физически не в состоянии показать.

Выход был найден. Электролюминесценция (образование света под воздействием электричества на различные материалы) у «классических» светодиодов это хорошо, но лучших результатов можно добиться если комбинировать электролюминесценцию для получения возбуждающего излучения (кстати, не всегда в видимой части спектра), а собственно свет для подсветки «добывать» благодаря технологии фотолюминесценции.

Синие светодиоды производят волны с большим запасом энергии. Настолько большим, что его хватает для возбуждения люминофоров, производящих все цвета для получения белого света путем оптического смешения. В фотолюминесценции есть один нюанс: спектр излучения люминофора очень зависит от размеров его частиц. Комбинируя нужные, инженеры смогли добиться отличного соотношения интенсивности в основных частях спектра.

Откуда взялся термин «квантовые точки»?. Все дело в том, что светятся очень маленькие частички вещества, единицы их измерения – нанометры, миллиардные доли метра. Если быть точным, то от двух до десяти нанометров. Для сравнения: диаметр эритроцита, одного из основных компонентов крови, 7000-10000 нанометров.

К счастью, особой точности для распределения квантовых точек по поверхности матрицы не требуется, ведь для работы с одной ячейкой нужно огромное количество светоизлучающих элементов. Сегодня технологии производства позволяют формировать участки нужных размеров достаточно просто и недорого, причем поверхность матрицы может быть не только ровной, но и изогнутой.

Компания Samsung в 2011 году показала дисплей с диагональю 4 дюйма, а спустя буквально несколько лет ее инженеры добились увеличения этого показателя более чем на порядок и промышленных объемов выпуска с экономически выгодными показателями выхода готовых изделий.

Технология получила название QLED. Исследования показывают, что она не просто дешевле в производстве даже по сравнению с «классическими» жидкокристаллическими панелями, но и обеспечивает длительный срок службы изделий и еще ряд качественных преимуществ. При этом, ежегодно компания Samsung усовершенствует материал квантовых точек, например в этом году будут в продаже QLED телевизоры с улучшенным составом квантовых точек (формула и дополнительное покрытие).

Квантовые точки и новые стандарты качества

Технология квантовых точек дает возможность выпускать телевизоры, удовлетворяющие новым требованиям, главные из которых – высокая яркость и расширенный цветовой охват. Именно они лежат в основе недавно появившихся стандартов, прежде всего HDR 10. Он требует, чтобы яркость экрана в нитах или, как принято в системе Си, канделах на квадратный метр, достигала 1000.

Системы подсветки на квантовых точках позволяют обеспечить такую яркость, сохраняя при этом другой важный параметр изображения – контрастность. Благодаря фотолюминесценции, светоотдача значительно возрастает, но дело не только в КПД.

Как и в «обычном» экране, в QLED-панели белый свет сначала разделяется на три базовых, а затем яркость каждого субпиксела регулируется матрицей из жидких кристаллов для получения нужного цвета. Однако из-за провалов в интенсивности спектра белого света из светодиодной системы подсветки матрица и светофильтры должны компенсировать этот недостаток. Для сохранения правильной цветопередачи искусственно снижается общая яркость экрана. QLED, как уже отмечалось, имеет лучший спектральный состав света и поэтому от матрицы и светофильтров требуется меньше компромиссов.

Квантовые точки позволили добиться яркого и спектрально качественного белого света, вдохнув новую жизнь в технологию производства экранов на жидких кристаллах.

Почему киноиндустрия стала требовать столь высокую яркость? Задача вовсе не превратить ваш новый телевизор в еще один источник освещения для гостиной. Просто общее развитие технологий позволило внедрить HDR. HDR – расширенный динамический диапазон – улучшает восприятие картинки, содержащей одновременно очень светлые и очень темные участки, поскольку в них не теряются детали и сохраняются цвета. Другими словами, телевизор начинает показывать даже минимальные отличия, например, появляется тонкая фактура снега, детали облаков, листья в ночном лесу и т.д.

HDR-данные содержат не 8-битовую информацию о каждом из RGB-каналов а 10-битовую, а в перспективе разрядность может вырасти. Это позволяет кодировать больше градаций как яркости, так и цвета (на самом деле в RGB-модели они взаимосвязаны), что на практике означает расширение цветового охвата.

Поскольку технология квантовых точек позволяет улучшить спектральный состав света, панель с такой системой подсветки не только ярче, она физически способна отобразить больше оттенков. Например, текущее поколение QLED во флагманских телевизорах Samsung отображает в 64 раза больше оттенков, чем при глубине цвета 8 бит (16 млн оттенков).

Улучшение заметно при передаче очень плавных по яркости, но существенно различающихся по цветам плавных переходов, например, ясного неба перед восходом Солнца или на закате.

* * *

Совсем недавно эксперты сходились во мнении, что излучающие технологии формирования изображения имеют однозначное преимущество перед блокирующими. Однако квантовые точки буквально вдохнули в них новую жизнь. Сегодня преимущества QLED, подтвержденные наличием реальных телевизоров Samsung на полках магазинов, дают покупателю реальную возможность выбора.

Что такое квантовая точка?

Квантовая точка — это полупроводниковая частица нанометрового размера, традиционно имеющая структуру ядро-оболочка. Квантовые точки широко используются из-за своих уникальных оптических свойств, поскольку они излучают свет определенной длины волны, если к ним приложить энергию. Эти длины волн света можно точно настроить, изменяя различные свойства частицы, включая форму, состав материала и размер.

Это сообщение в блоге ответит на вопрос «Что такое квантовая точка?» Более подробно.

Производство квантовых точек

Существуют различные методы создания квантовых точек. Наиболее типичным является коллоидный синтез, который представляет собой процесс нагревания раствора, в результате которого прекурсоры разлагаются с образованием мономеров, которые затем производят нанокристаллы.

Квантовые точки, полученные с помощью этого метода, могут состоять из соединений, включая арсенид индия, сульфид свинца, селенид свинца и сульфид кадмия. Коллоидный синтез — популярный метод, поскольку квантовые точки могут производиться партиями, достаточно большими, чтобы их можно было использовать в коммерческих целях.

Плазменный синтез — еще один популярный метод получения квантовых точек. Этот процесс позволяет контролировать состав, поверхность, размер и форму квантовой точки, а также снижает проблемы, связанные с легированием.

Принцип работы квантовой точки

Внутри квантовой точки есть дырки с ограниченной валентной зоной, электроны зоны проводимости или экситоны. Это частицы, которые несут электричество, и из-за этого ограничения квантовая точка имеет определенный уровень энергии.

Электроны в квантовой точке должны занимать энергетический уровень, который «умещается» внутри нее, и когда происходит возбуждение, эти электроны испускают фотон. Возбуждение может быть вызвано контактом квантовой точки с источником света или электричества.

Самые длинные волны света (красный свет) производятся самыми большими квантовыми точками, а самые короткие длины волн света (синий свет) генерируются самыми маленькими квантовыми точками.

Приложения квантовых точек

Квантовые точки оказались очень многообещающим решением для ряда оптических приложений благодаря своим выдающимся свойствам.

Одно из наиболее типичных приложений — дисплеи, в том числе телевизоры и смартфоны. Квантовые точки обеспечивают значительно улучшенные цвета для дисплеев благодаря высокому уровню возможной тонкой настройки. Они также помогают улучшить контроль качества дисплеев, снижая риск отклонений.

Квантовые точки из Avantama

Avantama имеет долгую историю разработки и производства квантовых точек. Если вам нужна дополнительная информация о квантовых точках и их преимуществах для вашего приложения, свяжитесь с нами.

Свойства и применение квантовых точек

Введение

Квантовые точки (КТ) часто относятся к очень крошечным искусственным полупроводниковым частицам, размер которых обычно не превышает 10 нанометров. Их чрезвычайно малый размер делает их оптические и электронные свойства отличными от свойств объемных материалов. Большинство КТ обладают способностью излучать свет определенной длины волны при возбуждении светом или электричеством. Согласно существующей литературе, электронные характеристики квантовых точек определяются их размером и формой, что означает, что мы можем контролировать длину волны излучения, настраивая их размер.Обычно КТ меньшего размера (например, с радиусом 2 ~ 3 нм) излучают более короткие волны, генерируя такие цвета, как фиолетовый, синий или зеленый. В то время как более крупные КТ (например, с радиусом 5 ~ 6 нм) излучают более длинные волны, генерируя такие цвета, как желтый, оранжевый или красный. Их легко настраиваемые оптические свойства, основанные на их размере, впечатляют, что приводит к разнообразным исследованиям и коммерческим применениям, включая биоимиджинг, солнечные элементы, светодиоды, диодные лазеры и транзисторы.

Посмотреть все продукты с квантовыми точками:

Рисунок 1.Спектры флуоресценции квантовых точек различных размеров.

Оптические свойства и принципы

В полупроводниковых материалах они обладают собственной запрещенной зоной, и электроны могут переходить из валентной зоны в зону проводимости, поглощая падающий свет, оставляя после себя дырку. Электрон и дырка могут связываться друг с другом, образуя экситон. Фотон с большей длиной волны будет испускаться, когда этот экситон рекомбинирует (т.е. возбужденный электрон возвращается в свое основное состояние).Это явление известно как флуоресценция. Однако, в отличие от объемных полупроводниковых материалов, квантовые точки слишком разрежены, чтобы создавать непрерывную валентную зону и зону проводимости. Как правило, чем меньше размер частиц, тем больше ширина запрещенной зоны. Поскольку длина волны излучения зависит от размера КТ, их флуоресценцией можно легко управлять, изменяя их размер в процессе синтеза.

Рис. 2. Электронная структура квантовых точек зависит от их размера.

Длины волн излучения квантовых точек варьируются от ультрафиолетового (УФ) до инфракрасного (ИК) диапазона.Другие свойства квантовых точек включают высокий квантовый выход, высокую фотостабильность и высокие коэффициенты молярной экстинкции. Их излучение также относительно узкое и симметричное на определенных длинах волн. Кроме того, сообщается, что квантовый выход флуоресценции квантовых точек можно улучшить, построив вокруг них «оболочку» из полупроводникового материала с большей запрещенной зоной.

Приложения

1. Биоимиджинг

В биоимиджинге десятилетиями использовались различные виды органических красителей.Однако большинство органических красителей страдают низким квантовым выходом и фотостабильностью. Однако с развитием нанотехнологий считается, что КТ во многих отношениях превосходят традиционные органические красители. Например, было обнаружено, что КТ в 20 раз ярче и в 100 раз стабильнее, чем традиционные флуоресцентные репортеры. Благодаря хорошо зарекомендовавшим себя неорганическим синтетическим технологиям теперь доступны квантовые точки с высокой яркостью. Для приложений биоимиджинга флуоресцентные зонды должны оставаться хорошо диспергированными и стабильными в водной среде с широким диапазоном pH и ионной силы.К счастью, было разработано множество подходов к тому, чтобы сделать КТ вододиспергируемыми. До сих пор большие усилия были направлены на использование КТ для визуализации in vitro и in vivo, которые, как ожидается, будут важны для диагностики многих заболеваний, понимания эмбриогенеза и иммунологии лимфоцитов.

2. Фотоэлектрические устройства

Из-за возможности настройки спектра поглощения и высокого коэффициента экстинкции КТ желательны для сбора света, они полезны для фотоэлектрических устройств.КТ могут повысить эффективность кремниевых фотоэлектрических элементов и привести к снижению затрат.

3. Светоизлучающие устройства

КТ перспективны для светоизлучающих устройств и могут улучшить характеристики светодиода (LED), что привело к новой конструкции «светоизлучающего диода с квантовыми точками». КТ очень полезны для устройств отображения, учитывая их уникальные оптические свойства. Они способны передавать визуально более точные и выдающиеся цвета.Доказательство концепции отображения QD было успешно создано с технической точки зрения много лет назад, и оно показывает хорошие характеристики и яркое излучение в области видимого и ближнего инфракрасного спектра.

Что такое технология квантовых точек?

Опубликовано 9 января 2020 г. Автор: Дэйв Хейнс

Существует бесконечное количество технических аргументов в пользу определения того, какие экраны являются лучшими, но если вы отложите цену, решающий фактор обычно сводится к тому, какой экран дает лучшие визуальные эффекты — наиболее точное изображение мира, каким мы его видим с помощью наших собственные глаза.

По иронии судьбы, ведущие производители дисплеев, такие как Samsung, обратились к нанотехнологиям, которые даже не видны невооруженным глазом, для создания потрясающе насыщенных и ярких дисплеев. Они используют новейшую технологию под названием квантовые точки для улучшения как плоских ЖК-дисплеев, так и изогнутых широкоформатных мониторов, раскрывая более видимые цвета и добавляя яркости, необходимой для использования всех преимуществ таких технологий, как High Dynamic Range (HDR).

Квантовые точки — это наночастицы, которые производители добавляют в слои — иногда называемые сэндвичем — пленок, фильтров, стекла и электронных компонентов, из которых состоит ЖК-дисплей.Samsung, безусловно, является лидером на рынке продуктов для разработки и отображения квантовых точек в категории, которую она называет квантовыми светоизлучающими диодами (QLED). Другие производители дисплеев, использующие технологию квантовых точек, часто включают Q или Quantum в названия продуктов, чтобы отличить их от обычных ЖК-дисплеев.

ЖК-дисплеи с улучшенными квантовыми точками

выгодно отличаются от дисплеев на органических светодиодах высшего качества (OLED), но, как правило, с меньшими затратами и без каких-либо технических проблем и ограничений, которые вводит OLED (подробнее об этом позже).Технология квантовых точек впервые появилась на рынке телевизоров премиум-класса, и теперь она все чаще используется брендами, чувствительными к изображению, для коммерческих приложений, таких как цифровые вывески, где критически важны глубина и точность цвета.

Объяснение квантовых точек

Квантовая точка — это созданная человеком наночастица, обладающая полупроводниковыми свойствами. Они крошечные, размером от двух до 10 нанометров, причем размер частицы определяет длину волны излучаемого света и, следовательно, цвет.Когда на квантовые точки попадает источник света, каждая точка излучает цвет с определенной полосой пропускания: более крупные точки излучают свет, который смещен в сторону красного, а все более мелкие точки излучают свет, который больше смещен в сторону зеленого.

Узнайте об эволюции настольных мониторов

Откройте для себя инновации, которые привели к появлению современных настольных мониторов: от мигающих лампочек до квантовых точек. Скачать сейчас

Квантовые точки

обычно наносятся на лист пленки, который служит слоем в этом «сэндвиче» перед светодиодной подсветкой, которая используется для освещения жидкокристаллического дисплея (ЖКД).Свет проходит через стек ЖК-дисплея, а слой цветного фильтра Quantum Dot усиливает и позволяет ЖК-дисплею отображать более широкий и более насыщенный диапазон цветов, чем это было бы возможно в противном случае.

Цвет ключевой

С QLED все решает цвет.

Многие потребительские и B2B-бренды придают большое значение тому, как их продукты выглядят на рынке. Цвета их брендов — это не просто синий и красный — это очень специфические синие и красные цвета. Владельцы брендов часто имеют строгие правила, определяющие, как воспроизводятся эти цвета, а в случае цифровых дисплеев технология квантовых точек обеспечивает желаемый уровень точности.Например, QLED-дисплеи Samsung отображают более миллиарда цветов!

По некоторым оценкам, квантовые точки увеличивают цветовую гамму ЖК-дисплеев до 50 процентов. Этот широкий диапазон цветов также обеспечивает более насыщенные цвета — яркие, интенсивные цветовые уровни, которые «появляются» на экранах и привлекают внимание зрителей.

Использование квантовых точек означает, что диапазон цветов и их точность сохраняются даже при максимальной яркости, в то время как другие технологии отображения, такие как OLED, могут размывать цвета, когда сцены требуют полной яркости.Результат с QLED — точные, насыщенные и детализированные цвета на дисплеях при любом освещении.

QLED по сравнению с OLED ЖК-дисплеи

с квантовыми точками часто сравнивают с плоскими OLED-дисплеями, причем оба они считаются визуально превосходными. Для стороннего наблюдателя они могут выглядеть очень похожими, но между ними есть явные различия.

С чисто технической точки зрения, они отличаются тем, что ЖК-дисплеи освещаются встроенными, но отдельными массивами светодиодной подсветки, тогда как OLED-светодиоды являются самоизлучающими — каждый пиксель представляет собой отдельный свет.

Обе технологии предлагают огромный диапазон цветов, обеспечивая потрясающие визуальные эффекты. Но хотя квантовые точки могут воспроизводить этот полный диапазон цветов даже при максимальной яркости, когда изображение на OLED-дисплее становится слишком ярким, его цветовые возможности скомпрометированы и могут отображать только около 70 процентов доступных цветов. Пиковые уровни яркости светодиодов Samsung QLED достигают 4000 нит, что намного ярче, чем требуется для наружных дисплеев, чтобы подавлять блики прямых солнечных лучей.

В то время как QLED будет обеспечивать постоянное отображение цвета на протяжении всего срока службы, органический материал, используемый для OLED, будет выцветать (с технической точки зрения, терять это цветовое выражение) по мере старения. OLED-дисплеи, особенно работающие с высокой яркостью, также более подвержены выгоранию или появлению призраков изображений или текста, которые остаются, когда элемент экрана (например, логотип) остается активным слишком долго.

Воодушевляющий просмотр

Когда плоские дисплеи впервые появились на рынке, большая часть маркетинговых историй и интереса покупателей была сосредоточена на их форме и масштабе.Затем фокус переключился на разрешение, переключившись с 720p на 1080p HD, а затем на 4K и даже 8K.

Размер и количество пикселей важны, но во многих отношениях реальными определяющими факторами для брендов и бизнес-пользователей является качество изображения. Реальные преимущества Full HD, Ultra HD и других технологий проявляются в том случае, если дисплей может отображать такой объем деталей с исключительной глубиной цвета, независимо от изображения. Квантовые точки могут показаться термином, который может волновать только ботаников, но один взгляд на дисплей QLED вызовет восхищение даже у людей, которые не хотят знать все технические детали.

От мигающих огней до квантовых точек — откроет для себя инновации , которые привели к появлению современных настольных мониторов, и проведет короткую оценку, чтобы получить персонализированных рекомендаций о том, какой тип лучше всего подходит для вас.

квантовых точек доставляют вакцины и невидимо кодируют историю вакцинации в коже

Увеличенное изображение массива микроигл, который может доставить квантовые точки в кожу. [К.Дж. МакХью и др. Научная трансляционная медицина (2019)]

Исследователи, возглавляемые командой Массачусетского технологического института (MIT), создали платформу с микроиглами, используя флуоресцентные микрочастицы, называемые квантовыми точками (QD), которые могут доставлять вакцины и в то же время незаметно кодировать историю вакцинации непосредственно на коже.Квантовые точки состоят из нанокристаллов, излучающих ближний инфракрасный (NIR) свет, который может быть обнаружен специально оборудованным смартфоном. Испытания с использованием платформы показали, что КТ, доставленные к образцам кожи человека, все еще можно было обнаружить после фотообесцвечивания, имитирующего воздействие солнечного света в течение пяти лет, и они оставались обнаруживаемыми до девяти месяцев при тестировании на крысах.

Исследователи заключили свои квантовые точки в микросферы из ПММА, материала, который улучшает биосовместимость.[К.Дж. МакХью и др. Science Translational Medicine (2019)]

Эксперименты на живых крысах подтвердили, что пластыри с микроиглами также могут успешно доставлять вакцину против полиомиелита в количествах, генерирующих терапевтические уровни антител. «Возможно, когда-нибудь этот« невидимый »подход сможет создать новые возможности для хранения данных, биосенсоров и применения вакцин, которые могут улучшить качество оказания медицинской помощи, особенно в развивающихся странах», — сказал старший научный сотрудник Роберт Лангер, доктор философии, Дэвид Х. .Профессор института Коха в Массачусетском технологическом институте. «Это исследование подтвердило, что включение вакцины с красителем в пластыри с микроиглами не повлияло на эффективность вакцины или нашу способность обнаруживать краситель», — добавила Ана Якленек, научный сотрудник Института интегративных исследований рака Массачусетского технологического института. Лангер и Якленек являются соавторами статьи, опубликованной командой в журнале Science Translational Medicine , которая озаглавлена ​​«Биосовместимые квантовые точки ближнего инфракрасного диапазона, доставленные на кожу с помощью пластырей с микроиглами, делают запись о вакцинации».”

По оценкам авторов, вакцины

ежегодно спасают примерно 2–3 миллиона жизней, но еще 1,5 миллиона предотвратимых с помощью вакцин смертей происходят каждый год из-за недостаточной вакцинации, главным образом в развивающихся странах. Одним из факторов, затрудняющих кампании вакцинации в этих странах, является слабая инфраструктура для хранения медицинских записей, поэтому зачастую нет простого способа определить, кому нужна конкретная вакцина. Проблема усугубляется тем, что многие вакцины, такие как вакцина от кори, эпидемического паротита и краснухи (MMR), требуют введения нескольких доз с определенными интервалами.«Чтобы быть защищенным от большинства патогенов, необходимо несколько вакцинаций», — сказал Якленец. «В некоторых регионах развивающегося мира сделать это может быть очень сложно, поскольку отсутствуют данные о том, кто был вакцинирован и нужны ли им дополнительные прививки».

Но эти проблемы характерны не только для развивающихся стран. Как писали авторы, «… вспышки кори и эпидемического паротита в Соединенных Штатах, Австралии и Италии показали, что плохое ведение учета прививок характерно не только для развивающихся стран.«Без точных записей о вакцинации, — отметили они, — медицинские работники не обладают всеми данными, необходимыми для принятия обоснованных решений о введении вакцины, и им, возможно, придется полагаться на отзыв родителей. «Это может привести к применению дополнительных ненужных доз вакцины и, следовательно, к чрезмерным затратам или, что еще более проблематично, к упущенным возможностям вакцинации, что подвергает ребенка риску заражения инфекционными заболеваниями».

Несколько лет назад команда Массачусетского технологического института приступила к разработке метода записи информации о вакцинации, не требующей централизованной базы данных или другой инфраструктуры.Чтобы создать децентрализованную медицинскую карту «на пациенте», исследователи разработали новый тип квантовой точки на основе меди, которая излучает свет в ближнем инфракрасном спектре. Точки имеют диаметр около 4 нм и заключены в биосовместимые микрочастицы, которые образуют сферы диаметром около 20 мкм. Эта инкапсуляция позволяет красителю оставаться на месте под кожей после инъекции.

Исследователи разработали свой краситель для нанесения с помощью пластыря с микроиглами, а не с помощью традиционного шприца и иглы.Такие пластыри сейчас разрабатываются для доставки вакцин от кори, краснухи и других болезней. «Благодаря использованию форм-фактора микроиглы, эта платформа должна легко адаптироваться к будущему ландшафту вакцинации, поскольку микроиглы в настоящее время разрабатываются для нескольких вакцин и показали такие преимущества, как экономия дозы антигена, улучшенная стабильность антигена и простота (самостоятельного) введения по сравнению с традиционным растворимым инъекциям », — комментируют исследователи.

Обнаружение микроточек возможно с помощью специально адаптированных смартфонов, которые могут обнаруживать флуоресценцию в ближнем инфракрасном диапазоне.«Поскольку эти телефоны обладают встроенной вычислительной мощностью, приложениями для камер и недорогими модулями камер потребительского класса, мы решили адаптировать существующий смартфон для обеспечения возможности получения изображений в ближнем ИК-диапазоне, а не создавать совершенно новую систему обработки изображений», — пишут они. «Кроме того, мы считаем, что знакомство с функциями этих устройств уменьшит время обучения для получения изображений в ближнем инфракрасном диапазоне в полевых условиях».

Микроиглы, использованные в опубликованном исследовании, сделаны из смеси растворимого сахара и полимера, называемого ПВА, а также красителя с квантовыми точками и, при необходимости, вакцины.Когда пластырь накладывается на кожу, микроиглы длиной 1,5 мм частично растворяются, высвобождая свою полезную нагрузку в течение примерно двух минут.

Квантовые точки после нанесения на кожу грызунов. [KJ. МакХью и др. Science Translational Medicine (2019)]

Путем выборочной загрузки микрочастиц в микроиглы, пятна создают на коже узор, невидимый невооруженным глазом, но его можно сканировать с помощью смартфона, у которого удален инфракрасный фильтр. Пластырь можно настроить для нанесения различных рисунков, соответствующих типу доставленной вакцины.Тесты с использованием кожи трупа человека показали, что модели квантовых точек могут быть обнаружены камерами смартфонов после пяти лет имитации воздействия солнца. Исследователи также протестировали стратегию вакцинации на крысах, используя пластыри с микроиглами, которые доставляли квантовые точки вместе с вакциной против полиомиелита. Они обнаружили, что эти крысы генерировали иммунный ответ, аналогичный ответу крыс, которым вводили традиционную вакцину против полиомиелита. «… Достигнутые нейтрализующие антитела были намного выше порога, который U.S. Центры по контролю и профилактике заболеваний », — заявили следователи.

Платформа может предоставить врачам более надежный способ ведения точных медицинских записей. «В тех регионах, где бумажные карты вакцинации часто теряются или не существуют вообще, а электронные базы данных не слышны, эта технология может позволить быстрое и анонимное выявление истории вакцинации пациентов, чтобы гарантировать вакцинацию каждого ребенка», — сказал Кевин МакХью. бывший постдок Массачусетского технологического института, ныне доцент кафедры биоинженерии в Университете Райса.

Исследователи планируют работать с медицинскими работниками в развивающихся странах Африки, чтобы узнать, как лучше всего реализовать этот тип учета вакцинации. Они также работают над расширением объема данных, которые могут быть закодированы в едином шаблоне, что позволяет им включать такую ​​информацию, как дата введения вакцины и номер партии вакцины.

Хотя исследователи считают, что квантовые точки безопасны для использования таким образом, поскольку они инкапсулированы в биосовместимый полимер, перед переходом к испытаниям на людях запланированы дальнейшие исследования безопасности.«В дополнение к автономной ценности платформы кодирования и обнаружения внутрикожной информации, эта система может предложить большие преимущества при совместной доставке с вакцинами», — заявили они. «Путем доставки обоих агентов в один и тот же пластырь с микроиглами есть возможность реализовать преимущества в стоимости производства и исключить возможность неправильного использования (например, применение кодирующего пластыря без вакцины) … В конечном счете, мы считаем, что этот невидимый« на теле »пластырь «Технологии открывают новые возможности для децентрализованного хранения данных и приложений биодатчика, которые могут повлиять на способы оказания медицинской помощи, особенно в развивающихся странах.”

Квантовые точки: синтез, биологические применения и токсичность | Письма о наноразмерных исследованиях

1.

Пьеробон П., Каппелло Дж .: Квантовые точки для хвоста отдельных биомолекул внутри живых клеток. Adv Drug Deliv Rev. 2012, 64 (2): 167–178. 10.1016 / j.addr.2011.06.004

Google ученый

2.

Климов В.И.: Спектральные и динамические свойства мультиэкситонов в полупроводниковых нанокристаллах. Annu Rev Phys Chem 2007, 58: 635–673.10.1146 / annurev.physchem.58.032806.104537

Google ученый

3.

Чан В.С., Максвелл Д.Д., Гао Х, Бейли Р.Э., Хан М. Люминесцентные квантовые точки для мультиплексного биологического обнаружения и визуализации. Curr Opin Biotechnol 2002, 13 (1): 40–46. 10.1016 / S0958-1669 (02) 00282-3

Google ученый

4.

Bruchez M, Moronne M, Gin P, Weiss S, Alivisatos AP: Полупроводниковые нанокристаллы как флуоресцентные биологические метки. Наука 1998, 281 (5385): 2013–2016.

Google ученый

5.

Deb P, Bhattacharyya A, Ghosh SK, Ray R, Lahiri A: Превосходная биосовместимость полупроводниковых квантовых точек, заключенных в многофункциональные поли (N-изопропилакриламидные) нанорезервуары, и ядерная маркировка растущих нейронов. Appl Phys Lett 2011, 98 (10): 103702–103703. 10,1063 / 1,3562036

Google ученый

6.

Dabbousi BO, Rodriguez-Viejo J, Mikulec FV, Heine JR, Mattoussi H, Ober R: (CdSe) ZnScore — оболочечные квантовые точки: синтез и характеристика размерного ряда высоколюминесцентных нанокристаллитов. J Phys Chem B 1997, 101 (46): 9463–9475. 10.1021 / jp971091y

Google ученый

7.

Бакалова Р., Охба Х., Желев З .: Квантовые точки как фотосенсибилизаторы? Nat Biotechnol 2004, 22 (11): 1360–1361. 10.1038 / nbt1104-1360

Google ученый

8.

Chan WC, Nie S: биоконъюгаты на квантовых точках для сверхчувствительного неизотопного обнаружения. Наука 1998, 281 (5385): 2016–2018.

Google ученый

9.

Аззази Х.М., Мансур М.М., Казмерчак С.К .: От диагностики к терапии: перспективы квантовых точек. Clin Biochem 2007, 40 (13–14): 917–927.

Google ученый

10.

Deerinck TJ: Применение флуоресцентных квантовых точек для конфокальной, многофотонной и электронной микроскопии. Toxicol Pathol 2008, 36 (1): 112–116. 10.1177 / 0192623307310950

Google ученый

11.

Гасеми Ю., Пеймани П., Афифи С.: Квантовая точка: волшебная наночастица для визуализации, обнаружения и нацеливания. Acta Biomed 2009, 80 (2): 156–165.

Google ученый

12.

Корредор Э., Тестильяно П.С., Коронадо М.Дж., Гонсалес-Меленди П., Фернандес-Пачеко Р., Маркина С. Проникновение и перенос наночастиц в живых растениях тыквы: субклеточная идентификация in situ. BMC Plant Biol 2009, 9: 45. 10.1186 / 1471-2229-9-45

Google ученый

13.

Лин С., Мейер Д.Е., Карран М.А.: Поглощение, транслокация и передача углеродных наноматериалов в растениях риса. Small 2009, 5 (10): 1128–1132.

Google ученый

14.

Muller F, Houben A, Barker PE, Xiao Y, Käs JA, Melzer M: Квантовые точки — универсальный инструмент в науке о растениях? J Нанобиотехнология 2006, 4: 5.10.1186 / 1477-3155-4-5

Google ученый

15.

Сантос А.Р., Мигель А.С., Томаз Л., Руи Малхо, Кристофер: Влияние квантовых точек CdSe / ZnS на клетки Medicago sativa в суспензионной культуре. J Нанобиотехнология 2010, 8:24. 10.1186 / 1477-3155-8-24

Google ученый

16.

Wu YL, Lim CS, Fu S, Tok AIY, Lau HM, Boey FYC: Модификации поверхности квантовых точек ZnO для био-визуализации. Нанотехнологии 2007, 18 (21): 215604. 10.1088 / 0957-4484 / 18/21/215604

Google ученый

17.

Wu YL, Lim CS, Fu S, Tok AIY, Lau HM, Boey FYC: водорастворимые квантовые точки для биомедицинских приложений. Biochem Biophys Res. Commun. 2006, 348 (3): 781–786. 10.1016 / j.bbrc.2006.07.160

Google ученый

18.

Арно HEG, Ватт М., Сотомайор-Торрес С.М., Глю Р., Куско Р., Бейтс Дж., Бомонт С.П.: Фотолюминесценция заросших квантовых точек GaAs-GaAlAs. Сверхрешетки и микроструктуры 1989, 5 (3): 459–463. 10.1016 / 0749-6036 (89) -9

Google ученый

19.

Ли С.С., Ся Дж. Б. Электронная структура и энергия связи водородной примеси в иерархически самоорганизующейся квантовой точке GaAs / AlxGa1 — xAs. J Appl Phys 2006, 100 (8): 083714. 10.1063 / 1.2358406

Google ученый

20.

Li S-S, Xia J-B: Электронные состояния водородной донорной примеси в полупроводниковых наноструктурах. Physics Letters A 2007, 366 (1–2): 120–123.

Google ученый

21.

Ли С.С., Конг XJ: Водородные примеси в сверхрешетках GaAs-Ga1-xAlxAs в аксиальном магнитном поле. J Phys Condens Matter 1992, 4 (20): 4815. 10.1088 / 0953-8984 / 4/20/008

Google ученый

22.

Бера Д., Цянь Л., Ценг Т-К, Холлоуэй PH: Квантовые точки и их мультимодальные приложения: обзор. Материалы 2010, 3 (4): 2260–2345. 10.3390 / ma3042260

Google ученый

23.

Mattoussi H, Palui G, Na HB: Люминесцентные квантовые точки как платформы для исследования биологических процессов in vitro и in vivo. Adv Drug Deliv Rev. 2012, 64 (2): 138–166. 10.1016 / j.addr.2011.09.011

Google ученый

24.

Бирудаволу С., Нантавонг Н., Балакришнан Г., Синь Ю.К., Хуанг С., Ли С.К., Брюк С.Р.Дж., КП: Селективный рост площади квантовых точек InAs, сформированных на подложке из GaAs с рисунком. Appl Phys Lett 2004, 85 (12): 2337–2339. 10.1063 / 1.1792792

Google ученый

25.

Наката Ю., Мори Т., Секи Х: эпитаксиальный рост на молекулярном пучке самоорганизующихся квантовых точек InAs со световым излучением на 1,3 мкм. Журнал роста кристаллов 2000, 208 (1–4): 93–99.

Google ученый

26.

Ямилов А., Эррера М.Р., Бертино М.Ф .: Квантовые точки с помощью ультрафиолетовой и рентгеновской литографии. Нанотехнологии 2007, 18 (31): 315603. 10.1088 / 0957-4484 / 18/31/315603

Google ученый

27.

Burda C, Chen X, Narayanan R, El-Sayed MA: Химия и свойства нанокристаллов различной формы. Chem Rev 2005, 105 (4): 1025–1102. 10.1021 / cr030063a

Google ученый

28.

Банг Дж., Фау Ян Х., Холлоуэй PH: усиленное и стабильное зеленое излучение наночастиц ZnO за счет поверхностной сегрегации Mg. Нанотехнологии 2006, 17 (14): 973.

Google ученый

29.

Spanhel L, Anderson MA: Полупроводниковые кластеры в золь-гель процессе: квантованная агрегация, гелеобразование и рост кристаллов в концентрированных коллоидах оксида цинка. J Am Chem Soc 1991, 113 (8): 2826–2833. 10.1021 / ja00008a004

Google ученый

30.

Бера Д., Цянь Л., Сабуи С., Сантра С. Фотолюминесценция квантовых точек ZnO, полученных с помощью золь-гель процесса. Opt Mater 2008, 30 (8): 1233–1239. 10.1016 / j.optmat.2007.06.001

Google ученый

31.

Qu L, Peng X: Контроль фотолюминесцентных свойств нанокристаллов CdSe в процессе роста. J Am Chem Soc 2002, 124 (9): 2049–2055. 10.1021 / ja017002j

Google ученый

32.

Мюррей CB, Норрис DJ, Бавенди MG: Синтез и характеристика почти монодисперсных полупроводниковых нанокристаллитов CdE (E = сера, селен, теллур). J Am Chem Soc 1993, 115 (19): 8706–8715. 10.1021 / ja00072a025

Google ученый

33.

Qu L, Peng ZA, Peng X: Альтернативные пути к высококачественным нанокристаллам CdSe. Nano Lett 2001, 1 (6): 333–337. 10.1021 / nl0155532

Google ученый

34.

Li L, Qian H, Ren J: Быстрый синтез высоколюминесцентных нанокристаллов CdTe в водной фазе с помощью микроволнового излучения с контролируемой температурой. Chem Commun (Camb) 2005. 10.1039 / B412686F

Google ученый

35.

Синь Ш., Инь А., Ким С., Добровольска М., Мерц Дж. Л.: Формирование самособирающихся квантовых точек CdSe на ZnSe методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Appl Phys Lett 1996, 69 (25): 3884–3886. 10.1063 / 1.117558

Google ученый

36.

Леонарди К., Селке Х., Хейнке Х., Окава К., Хоммель Д., Гинделе Ф., Воггон У.: Формирование самосборных полупроводниковых наноструктур II – VI во время миграционно-усиленной эпитаксии. J Рост кристаллов 1998, 184–85: 259–263.

Google ученый

37.

Курц Э., Шен Дж., Шмидт М., Грюн М., Хонг С.К., Литвинов Д. Формирование и свойства самоорганизованных квантовых островов II – VI. Тонкие твердые пленки 2000, 367 (1–2): 68–74.

Google ученый

38.

Swihart MT: Парофазный синтез наночастиц. Curr Opin Colloid Interface Sci 2003, 8 (1): 127–133.10.1016 / S1359-0294 (03) 00007-4

Google ученый

39.

Zhang ZY, Oehler AEH, Resan B, Kurmulis S, Zhou KJ, Wang Q, Mangold M, Süedmeyer T, Keller U, Weingarten KJ, Hogg RA: 1,55 мкм квантовые точки InAs / GaAs и высокая частота повторения квантовая точка SESAM лазер с синхронизацией мод. Nano Lett 2010, 10: 1512–1516. 10.1021 / nl100217k

Google ученый

40.

Ян Х., Луан В., Шан-тун Т., Ван З. М.: Синтез нанокристаллов посредством микрореакции с температурным градиентом: в направлении разделения зарождения и роста. Лабораторный чип 2008, 8: 451–455. 10.1039 / b715540a

Google ученый

41.

Цзян В., Ван З. М., Дороган В. Г., Мазур Ю. И., Шибин Л.: Грегори, Понимание оптических свойств пар квантовых точек без деформации. Журнал исследований наночастиц 2011, 13: 947–952. 10.1007 / s11051-010-0219-5

Google ученый

42.

Юэчао Дж., Сяоюн Дж., Цзинсяо Л., Юншэн С., Цзянпэн З., Синли Л.: новый метод синтеза квантовых точек PbS. Mater Lett 2012, 72: 116–118.

Google ученый

43.

Чжиминг М., Ван Д., Лян Б., Саблон К.А., Джихун Л., Юрий И., Мазур Д., Стром Н.В., Грегори Дж., Саламо Д. Самоорганизация кластеров квантовых точек InAs, направляемая гомоэпитаксией капель. Small 2007, 3: 235–238. 10.1002 / smll.200600330

Google ученый

44.

Калаузи А., Мутавджич Д., Джиканович Д., Радотич К., Еремич М.: Взаимодействие квантовых точек CdSe со стенками растительных клеток. Colloids Surf B Biointerfaces 2012, 91: 41–47.

Google ученый

45.

Goldman ER, Balighian ED, Mattoussi H, Kuno MK, Mauro JM, Tran PT, Anderson GP: Авидин: естественный мостик для конъюгатов квантовая точка-антитело. J Am Chem Soc 2002, 124 (22): 6378–6382. 10.1021 / ja0125570

Google ученый

46.

Jaiswal JK, Mattoussi H, Mauro JM, Simon SM: Использование квантовых точек для визуализации живых клеток. Нат. Мет 2004, 1 (1): 6. 10.1038 / nmeth2004-6

Google ученый

47.

Jaiswal JK, Goldman ER, Mattoussi H, Simon SM: Долгосрочная многоцветная визуализация живых клеток с использованием биоконъюгатов квантовых точек. Nat Biotech 2003, 21 (1): 47–51. 10.1038 / nbt767

Google ученый

48.

Hasegawa U, Nomura SM, Kaul SC: гибридные наночастицы наногель-квантовая точка для визуализации живых клеток. Biochem Biophys Res. Commun. 2005, 331 (4): 917–921. 10.1016 / j.bbrc.2005.03.228

Google ученый

49.

Leevy WM, Lambert TN, Johnson JR, Morris J, Smith BD: Зонды с квантовыми точками для бактерий различают мутанты Escherichia coli и позволяют получать изображения in vivo. Chem Commun 2008, 20: 2331–2333.

Google ученый

50.

Таллури П., Малхотра А., Бирн Л. М., Сантра С.: Нанобио-визуализация и зондирование инфекционных заболеваний. Adv Drug Deliv Rev 2010, 62 (4–5): 424–437.

Google ученый

51.

Su X-L, Li Y: биомечение квантовыми точками в сочетании с иммуномагнитным разделением для обнаружения Escherichia coli O157: H7. Anal Chem 2004, 76 (16): 4806–4810. 10.1021 / ac049442 +

Google ученый

52.

Yang L, Li Y: одновременное обнаружение Escherichia coli O157 [соотношение] H7 и Salmonella Typhimurium с использованием квантовых точек в качестве флуоресцентных меток. Аналитик 2006, 131 (3): 394–401. 10.1039 / b510888h

Google ученый

53.

Чанг Й.П., Пино Ф., Антельман Дж., Вайс С. Отслеживание биомолекул в живых клетках с помощью квантовых точек. J Biophotonics 2008, 1 (4): 287–298. 10.1002 / jbio.200810029

Google ученый

54.

Cherry RJ: Отслеживание рецепторов клеточной поверхности. Trends Cell Biol 1992, 2 (8): 242–244.10.1016 / 0962-8924 (92)

-Б

Google ученый

55.

Saxton MJ, Jacobson K: Отслеживание отдельных частиц: приложения к динамике мембран. Annu Rev Biophys Biomol Struct 1997, 26: 373–399. 10.1146 / annurev.biophys.26.1.373

Google ученый

56.

Ховарт М: Моновалентные квантовые точки уменьшенного размера для визуализации рецепторов на живых клетках. Nat Methods 2008, 5 (5): 397–399.10.1038 / nmeth.1206

Google ученый

57.

Chen H: Измененная мембранная динамика интегринов, конъюгированных с квантовыми точками, во время остеогенной дифференцировки клеток-предшественников, полученных из костного мозга человека. Biophys J 2007, 92 (4): 1399–1408. 10.1529 / biophysj.106.094896

Google ученый

58.

Haggie PM: Отслеживание CFTR, меченного квантовыми точками, показывает почти иммобилизацию за счет C-концевых взаимодействий PDZ. Mol Biol Cell 2006, 17 (12): 4937–4945. 10.1091 / mbc.E06-08-0670

Google ученый

59.

Крейн Дж. М., Веркман А. С.: Неаномальная диффузия на большие расстояния меченных квантовыми точками водных каналов аквапорина-1 в плазматической мембране клетки. Biophys J 2008, 94 (2): 702–713. 10.1529 / biophysj.107.115121

Google ученый

60.

Bouzigues C: Асимметричное перераспределение рецепторов ГАМК во время определения градиента ГАМК конусами роста нервов, проанализированных с помощью визуализации одиночных квантовых точек. Proc Natl Acad Sci 2007, 104 (27): 11251–11256. 10.1073 / пнас.0702536104

Google ученый

61.

Дахан М: Динамика диффузии рецепторов глицина, выявленная с помощью отслеживания одиночных квантовых точек. Science 2003, 302 (5644): 442–445. 10.1126 / science.1088525

Google ученый

62.

Roullier V: Высокоаффинное мечение и отслеживание отдельных белков, меченных гистидином, в живых клетках с использованием конъюгатов квантовых точек Ni2 + трис-нитрилотриуксусной кислоты. Nano Lett 2009, 9 (3): 1228–1234. 10.1021 / nl

98

Google ученый

63.

Lidke DS: Лиганды квантовых точек позволяют по-новому взглянуть на передачу сигнала, опосредованную рецептором erbB / HER. Nat Biotechnol 2004, 22 (2): 198–203. 10.1038 / nbt929

Google ученый

64.

Watanabe TM, Higuchi H: Пошаговые движения везикулярного транспорта HER2 моторными белками в живых клетках. Biophys J 2007, 92 (11): 4109–4120. 10.1529 / biophysj.106.094649

Google ученый

65.

Groc L: Дифференциальная зависимая от активности регуляция латеральной подвижности AMPA- и NMDA-рецепторов. Nat Neurosci 2004, 7 (7): 695–696. 10.1038 / nn1270

Google ученый

66.

Шоке Д., Триллер А: Роль диффузии рецепторов в организации постсинаптической мембраны. Nat Rev Neurosci 2003, 4 (4): 251–265.

Google ученый

67.

Сяо Ю., Баркер П.Е.: Полупроводниковые нанокристаллические зонды для метафазных хромосом человека. Nucleic Acids Res 2004, 32 (3): e28-e28. 10.1093 / нар / gnh024

Google ученый

68.

Pierobon P: Скорость, процессивность и отдельные стадии отдельных молекул миозина V в живых клетках. Biophys J 2009, 96 (10): 4268–4275. 10.1016 / j.bpj.2009.02.045

Google ученый

69.

Нельсон С.Р .: Случайное блуждание процессивных, меченных квантовыми точками молекул миозина Va внутри актиновой коры клеток COS-7. Biophys J 2009, 97 (2): 509–518. 10.1016 / j.bpj.2009.04.052

Google ученый

70.

Yoo J: Внутриклеточная визуализация целевых белков, меченных квантовыми точками. Exp Cell Res 2008, 314 (19): 3563–3569. 10.1016 / j.yexcr.2008.09.014

Google ученый

71.

Courty S: Отслеживание отдельных моторов кинезина в живых клетках с помощью визуализации одиночных квантовых точек. Nano Lett 2006, 6 (7): 1491–1495. 10.1021 / nl060921t

Google ученый

72.

Ишидо М., Касуга Н.: Визуализация в реальном времени сателлитных клеток интактных и поврежденных камбаловидных мышц крыс с использованием квантовых точек. Histochem Cell Biol 2011, 135 (1): 21–26. 10.1007 / s00418-010-0767-x

Google ученый

73.

Стилиану П., Скуридес П.А.: Визуализация морфогенеза у Xenopus с нанокристаллами квантовых точек. Mech Dev 2009, 126 (10): 828–841. 10.1016 / j.mod.2009.07.008

Google ученый

74.

Наварро Д.А., Биссон М.А., Ага Д.С.: Исследование поглощения вододиспергируемых наночастиц квантовых точек CdSe / ZnS растениями Arabidopsis thaliana. J Hazard Mater 2012, 211–212: 427–435.

Google ученый

75.

Gautrot JE, Zhu XX: Макроциклические желчные кислоты: от молекулярного распознавания до строительных блоков разлагаемого биоматериала. J Mater Chem 2009, 19 (32): 5705-5716. 10.1039 / b821340b

Google ученый

76.

Lim IIS: золото и наночастицы магнитного оксида / золотого ядра / оболочки как био-функциональные нанозонды. Нанотехнологии 2008, 19 (30): 305102. 10.1088 / 0957-4484 / 19/30/305102

Google ученый

77.

Дуан Х., Ни С: проникающие в клетки квантовые точки на основе поливалентных и разрушающих эндосомы поверхностных покрытий. J Am Chem Soc 2007, 129 (11): 3333–3338. 10.1021 / ja068158s

Google ученый

78.

Смит AM: Биоконъюгированные квантовые точки для молекулярной и клеточной визуализации in vivo. Adv Drug Deliv Rev. 2008, 60 (11): 1226–1240. 10.1016 / j.addr.2008.03.015

Google ученый

79.

Wang L: Наноматериалы Core @ Shell: наночастицы магнитного оксида, покрытые золотом. J Mater Chem 2008, 18 (23): 2629–2635. 10.1039 / b719096d

Google ученый

80.

Park K: Новое поколение многофункциональных наночастиц для визуализации и терапии рака. Adv Funct Mater 2009, 19 (10): 1553–1566. 10.1002 / adfm.200801655

Google ученый

81.

Wu W: Иммобилизация квантовых точек in-situ в наногелях на основе полисахаридов для интеграции оптических датчиков pH, визуализации опухолевых клеток и доставки лекарств. Биоматериалы 2010, 31 (11): 3023–3031. 10.1016 / j.biomaterials.2010.01.011

Google ученый

82.

Ли К.Х.: Количественное молекулярное профилирование биомаркеров рака поджелудочной железы с помощью функционализированных квантовых точек. Nanomedicine in press in press

83.

Gokarna A: Белковые микро- и наномассивы на основе квантовых точек для обнаружения биомаркеров рака простаты. Proteomics 2008, 8 (9): 1809–1818. 10.1002 / pmic.200701072

Google ученый

84.

Лю Дж .: Мультиплексное обнаружение и характеристика редких опухолевых клеток в лимфоме Ходжкина с помощью многоцветных квантовых точек. Anal Chem 2010, 82 (14): 6237-6243. 10.1021 / ac101065b

Google ученый

85.

Ray S: Новые подходы к нанопротеомике для обнаружения биомаркеров болезней: текущая перспектива. J Proteomics 2011, 74 (12): 2660–2681. 10.1016 / j.jprot.2011.04.027

Google ученый

86.

Yu Y: Гидротермальный синтез квантовых точек CdTe, ко-кэпированных GSH-TGA, и их применение для мечения клеток колоректального рака. Colloids Surf B Biointerfaces 2012, 95: 247–253.

Google ученый

87.

Американское онкологическое общество: Рак поджелудочной железы . http://www.cancer.org/cancer/pancreaticcancer/detailedguide/pancreatic-cancer-key-statistics http://www.cancer.org/cancer/pancreaticcancer/detailedguide/pancreatic-cancer-key-statistics

88

Resch-Genger U: Квантовые точки в сравнении с органическими красителями в качестве флуоресцентных меток. Нат. Мет 2008, 5 (9): 763–775. 10.1038 / nmeth.1248

Google ученый

89.

Tripp RA: Обнаружение биоконъюгированных наночастиц инфекции респираторно-синцитиального вируса. Int J Nanomedicine 2007, 2 (1): 117–124. 10.2147 / нано.2007.2.1.117

Google ученый

90.

Агравал A: Подсчет единичных природных биомолекул и интактных вирусов с наночастицами с цветовой кодировкой. Anal Chem 2006, 78 (4): 1061-1070. 10.1021 / ac051801t

Google ученый

91.

Бентцен Е.Л.: Прогрессирование респираторно-синцитиального вируса, отслеживаемое с помощью флуоресцентных зондов с квантовыми точками. Nano Lett 2005, 5 (4): 591–595. 10.1021 / nl048073u

Google ученый

92.

Dwarakanath S: конъюгаты квантовых точек с антителами и аптамерами изменяют флуоресценцию при связывании бактерий. Biochem Biophys Res. Commun. 2004, 325 (3): 739–743. 10.1016 / j.bbrc.2004.10.099

Google ученый

93.

Goldman ER: Мультиплексный анализ токсинов с использованием четырехцветных флуорореагентов с квантовыми точками. Anal Chem 2003, 76 (3): 684–688.

Google ученый

94.

Чжао Ю.: Одновременное обнаружение патогенных бактерий, передаваемых через пищевые продукты, на основе функционализированных квантовых точек в сочетании с иммуномагнитным разделением в образцах пищевых продуктов. J Agric Food Chem 2008, 57 (2): 517–524.

Google ученый

95.

Хан М.А., Табб Дж. С., Краусс Т. Д.: Обнаружение отдельных бактериальных патогенов с помощью полупроводниковых квантовых точек. Anal Chem 2005, 77 (15): 4861–4869. 10.1021 / ac050641i

Google ученый

96.

Mukhopadhyay B: Обнаружение бактерий с использованием функционализированных углеводами квантовых точек CdS: модельное исследование с использованием E.coli распознавание маннозидов. Tetrahedron Lett 2009, 50 (8): 886–889. 10.1016 / j.tetlet.2008.12.029

Google ученый

97.

Эдгар Р.: Высокочувствительное обнаружение бактерий с использованием биотин-меченых фагов и нанокомплексов с квантовыми точками. Proc Natl Acad Sci U S A 2006, 103 (13): 4841–4845. 10.1073 / pnas.0601211103

Google ученый

98.

Zhu L, Ang S, Liu W-T: Квантовые точки как новая иммунофлуоресцентная система обнаружения Cryptosporidium parvum и Giardia lamblia. Appl Environ Microbiol 2004, 70 (1): 597–598. 10.1128 / AEM.70.1.597-598.2004

Google ученый

99.

Klostranec JM, Xiang Q, Farcas GA: Конвергенция штрих-кодов квантовых точек с микрофлюидикой и обработка сигналов для мультиплексной высокопроизводительной диагностики инфекционных заболеваний. Nano Lett 2007, 7 (9): 2812–2818. 10.1021 / nl071415m

Google ученый

100.

Gazouli M, Liandris E, Andreadou M, Sechi LA, Masala S, Paccagnini D, Ikonomopoulos J: Специфическое обнаружение неамплифицированной микобактериальной ДНК с использованием флуоресцентных полупроводниковых квантовых точек и магнитных шариков. J Clin Microbiol 2010, 48 (8): 2830–2835. 10.1128 / JCM.00185-10

Google ученый

101.

Griffith DE: Официальное заявление ATS / IDSA: диагностика, лечение и профилактика нетуберкулезных микобактериальных заболеваний. Am J Respir Crit Care Med 2007, 175 (4): 367–416. 10.1164 / rccm.200604-571ST

Google ученый

102.

Вейгас Б., Дориа Г., Баптиста П.В.: Нанодиагностика туберкулеза. In Понимание туберкулеза — глобальный опыт и инновационные подходы к диагностике . Под редакцией: Cardona PJ. Риека: InTech; 2012: 20.

Google ученый

103.

GhoshMitra S: Роль сконструированных наноносителей для регенерации и управления аксонами: текущее состояние и будущие тенденции. Adv Drug Deliv Rev 2012, 64 (1): 110–125. 10.1016 / j.addr.2011.12.013

Google ученый

104.

Langlois JA, Rurland-Brown W., Thomas KE: Черепно-мозговая травма в США: посещения отделений неотложной помощи, госпитализации и смерти . Атланта, Джорджия: Департамент здравоохранения и социальных служб (США), Центры по контролю и профилактике заболеваний, Национальный центр профилактики и контроля травм; 2004 г.

Google ученый

105.

Национальный статистический центр травм спинного мозга: Краткий обзор фактов и цифр . http://www.nscisc.uab.edu/public_content/pdf/Facts%202011%20Feb%20Final.pdf 2011 http://www.nscisc.uab.edu/public_content/pdf/Facts%202011%20Feb%20Final. pdf 2011

106.

Pathak S: Применение квантовых точек в нейробиологии: новые инструменты для исследования нейронов и глии. J Neurosci 2006, 26 (7): 1893–1895.10.1523 / JNEUROSCI.3847-05.2006

Google ученый

107.

Alivisatos P: Использование нанокристаллов в биологической детекции. Nat Biotech 2004, 22 (1): 47–52. 10.1038 / nbt927

Google ученый

108.

Смит A: Разработка люминесцентных квантовых точек для молекулярной и клеточной визуализации in vivo. Ann Biomed Eng 2006, 34 (1): 3–14. 10.1007 / s10439-005-9000-9

Google ученый

109.

Gao X: нацеливание на рак in vivo и визуализация с помощью полупроводниковых квантовых точек. Nat Biotech 2004, 22 (8): 969–976. 10.1038 / nbt994

Google ученый

110.

Vu TQ: конъюгированные с пептидом квантовые точки активируют нейрональные рецепторы и инициируют нижестоящую передачу сигналов о росте нейритов. Nano Lett 2005, 5 (4): 603–607. 10.1021 / nl047977c

Google ученый

111.

Sundara Rajan S, Vu TQ: Квантовые точки отслеживают динамику рецептора TrkA внутри нервных клеток PC12. Nano Lett 2006, 6 (9): 2049–2059. 10.1021 / nl0612650

Google ученый

112.

Ховарт М. Нацеливание квантовых точек на поверхностные белки в живых клетках с помощью биотинлигазы. Proc Natl Acad Sci USA 2005, 102 (21): 7583–7588. 10.1073 / pnas.0503125102

Google ученый

113.

Prasad B: Долгосрочное воздействие квантовых точек CdTe на клеточную активность PC12 и определение оптимальных нетоксичных концентраций для биологического использования. J Нанобиотехнология 2010, 8 (1): 7. 10.1186 / 1477-3155-8-7

Google ученый

114.

ВОЗ: World Malaria Report 2010 . Женева: ВОЗ; 2010.

Google ученый

115.

Ку MJ: Квантовые точки: новый инструмент для анализа антималярийных препаратов. Малар J 2011, 10: 118. 10.1186 / 1475-2875-10-118

Google ученый

116.

Tokumasu F: модификации полосы 3 в эритроцитах AA и CC, инфицированных Plasmodium falciparum, проанализированы с помощью автокорреляционного анализа с использованием квантовых точек. J Cell Sci 2005, 118 (Pt 5): 1091–1098.

Google ученый

117.

Ву Д., Чен З: квантовые точки ZnS в качестве зондов pH для изучения кинетики ферментативных реакций. Enzyme Microb Technol 2012, 51 (1): 47–52. 10.1016 / j.enzmictec.2012.03.012

Google ученый

118.

Джин В.Дж .: Фотоактивированные люминесцентные квантовые точки CdSe как чувствительные цианидные зонды в водных растворах. Chem Commun (Camb) 2005. 10.1039 / B414858D

Google ученый

119.

Xie H-Y: Люминесцентные квантовые точки CdSe-ZnS в качестве селективного зонда Cu2 +. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2004, 60 (11): 2527–2530. 10.1016 / j.saa.2003.12.039

Google ученый

120.

Tomasulo M, Yildiz I., Raymo FM: pH-чувствительные квантовые точки. J Phys Chem B 2006, 110 (9): 3853–3855. 10.1021 / jp060185h

Google ученый

121.

Sun YH: Фотостабильность и чувствительность к pH квантовых точек CdSe / ZnSe / ZnS в живых клетках. Нанотехнологии 2006, 17 (17): 4469. 10.1088 / 0957-4484 / 17/17/031

Google ученый

122.

Wang Y-Q: Квантовые точки теллурида кадмия в качестве pH-чувствительных зондов для определения тиопронина. Anal Chim Acta 2008, 610 (1): 50–56. 10.1016 / j.aca.2008.01.015

Google ученый

123.

Liu Y-S: pH-чувствительная фотолюминесценция квантовых точек CdSe / ZnSe / ZnS в клетках рака яичников человека. J Phys Chem C 2007, 111 (7): 2872–2878. 10.1021 / jp0654718

Google ученый

124.

Юнь З .: Использование квантовых точек теллурида кадмия в качестве датчика потока протонов и их применение для обнаружения вируса птичьего гриппа H9. Anal Biochem 2007, 364 (2): 122–127. 10.1016 / j.ab.2007.02.031

Google ученый

125.

Deng Z: Зеленые и оранжевые квантовые точки CdTe как эффективные ph-чувствительные флуоресцентные зонды для двойного одновременного и независимого обнаружения вирусов. J Phys Chem B 2007, 111 (41): 12024–12031. 10.1021 / jp074609z

Google ученый

126.

Gao M, Kirstein S: Mo1hwald H: Сильно фотолюминесцентные нанокристаллы CdTe за счет соответствующей модификации поверхности. J Phys Chem B 1998, 102 (43): 8360–8363. 10.1021 / JP9823603

Google ученый

127.

Lueking A: Белковые микрочипы для экспрессии генов и скрининга антител. Anal Biochem 1999, 270 (1): 103–111. 10.1006 / abio.1999.4063

Google ученый

128.

MacBeath G, Schreiber SL: Печать белков в виде микрочипов для определения высокопроизводительной функции. Science 2000, 289 (5485): 1760–1763.

Google ученый

129.

Hergenrother PJ, Depew KM, Schreiber SL: Маломолекулярные микроматрицы: ковалентное прикрепление и скрининг спиртосодержащих малых молекул на предметных стеклах. J Am Chem Soc 2000, 122 (32): 7849–7850. 10.1021 / ja0014032

Google ученый

130.

Нельсон Р.В., Неделков Д., Таббс К.А.: Масс-спектрометрия с биосенсорным чипом: подход протеомики на основе чипа. Электрофорез 2000, 21 (6): 1155–1163. 10.1002 / (SICI) 1522-2683 (20000401) 21: 6 <1155 :: AID-ELPS1155> 3.0.CO; 2-X

Google ученый

131.

Швейцер Б., Кингсмор С.Ф .: Измерение белков на микрочипах. Curr Opin Biotechnol 2002, 13 (1): 14–19. 10.1016 / S0958-1669 (02) 00278-1

Google ученый

132.

Sun B: Микроминиатюризованные иммуноанализы с использованием квантовых точек в качестве флуоресцентной метки с помощью лазерной конфокальной сканирующей флуоресцентной детекции. J Immunol Methods 2001, 249 (1-2): 85-89.

Google ученый

133.

Shingyoji M: микроматрица белков с обращенной фазой на основе квантовых точек. Таланта 2005, 67 (3): 472–478. 10.1016 / я.таланта.2005.06.064

Google ученый

134.

Kerman K: Иммуносенсор на основе квантовых точек для обнаружения простат-специфического антигена с использованием флуоресцентной микроскопии. Таланта 2007, 71 (4): 1494–1499. 10.1016 / я.таланта.2006.07.027

Google ученый

135.

Geho D: Пегилированные, конъюгированные со стептавидином квантовые точки являются эффективными элементами обнаружения для микрочипов белков с обращенной фазой. Bioconjug Chem 2005, 16 (3): 559–566. 10.1021 / bc0497113

Google ученый

136.

Zajac A: Белковые микрочипы и зонды с квантовыми точками для раннего обнаружения рака. Colloids Surf B Biointerfaces 2007, 58 (2): 309–314. 10.1016 / j.colsurfb.2007.02.019

Google ученый

137.

Стивенс Д. Д., Аллан В. Дж.: Методы световой микроскопии для визуализации живых клеток. Science 2003, 300 (5616): 82–86. 10.1126 / science.1082160

Google ученый

138.

Weijer CJ: Визуализация сигналов, движущихся в клетках. Science 2003, 300 (5616): 96–100. 10.1126 / science.1082830

Google ученый

139.

Liu BR: Внутриклеточная доставка квантовых точек, опосредованная проникающим в клетки пептидом HR9, богатым гистидином и аргинином, через механизм прямой транслокации через мембрану. Биоматериалы 2011, 32 (13): 3520–3537. 10.1016 / j.biomaterials.2011.01.041

Google ученый

140.

Чжоу М., Гош I: Квантовые точки и пептиды: светлое будущее вместе. Pept Sci 2007, 88 (3): 325–339. 10.1002 / bip.20655

Google ученый

141.

Dixit SK: Инкапсуляция квантовых точек в вирусные капсиды. Nano Lett 2006, 6 (9): 1993–1999.10.1021 / nl061165u

Google ученый

142.

Jia N: Внутриклеточная доставка меченных квантовыми точками антисмысловых олигодезоксинуклеотидов с помощью функционализированных многослойных углеродных нанотрубок. Nano Lett 2007, 7 (10): 2976–2980. 10.1021 / nl071114c

Google ученый

143.

Чен B: Трансмембранная доставка полупроводниковых квантовых точек, конъюгированных с проникающим в клетку пептидом. Langmuir 2008, 24 (20): 11866–11871. 10.1021 / la802048s

Google ученый

144.

Сюэ F: Усиление внутриклеточной доставки квантовых точек CDTE (qds) в живые клетки путем конъюгации tat. J Fluoresc 2007, 17 (2): 149–154. 10.1007 / s10895-006-0152-2

Google ученый

145.

Delehanty JB: Самособирающиеся биоконъюгаты квантовых точек и пептидов для селективной внутриклеточной доставки. Bioconjug Chem 2006, 17 (4): 920–927. 10.1021 / bc060044i

Google ученый

146.

Руан G: Визуализация и отслеживание квантовых точек, конъюгированных с Tat пептидом, в живых клетках: новые взгляды на захват наночастиц, внутриклеточный транспорт и отрыв везикул. J Am Chem Soc 2007, 129 (47): 14759–14766. 10.1021 / ja074936k

Google ученый

147.

Wei Y: Направленная клеточная доставка ТАТ-функционализированных квантовых точек с помощью поверхностного покрытия. Bioconjug Chem 2009, 20 (9): 1752–1758. 10.1021 / bc8003777

Google ученый

148.

Lagerholm BC: Многоцветное кодирование клеток квантовыми точками, покрытыми катионными пептидами. Nano Lett 2004, 4 (10): 2019–2022. 10.1021 / nl049295v

Google ученый

149.

Багалкот V: Конъюгаты квантовой точки с аптамером для синхронной визуализации рака, терапии и определения доставки лекарств на основе бифлуоресцентного резонансного переноса энергии. Nano Lett 2007, 7 (10): 3065–3070. 10.1021 / nl071546n

Google ученый

150.

Бакалова Р. Мультимодальные квантовые точки с оболочкой из кремнезема: прямая внутриклеточная доставка, фотосенсибилизация, токсические эффекты и эффекты микроциркуляции. Bioconjug Chem 2008, 19 (6): 1135–1142.10.1021 / bc700431c

Google ученый

151.

Yum K: механохимическая доставка и динамическое отслеживание флуоресцентных квантовых точек в цитоплазме и ядре живых клеток. Nano Lett 2009, 9 (5): 2193–2198. 10.1021 / nl

7u

Google ученый

152.

Юань К., Хейн С., Мисра РДК: Новое поколение инкапсулированных хитозаном квантовых точек ZnO, загруженных лекарством: синтез, характеристика и реакция доставки лекарств in vitro. Acta Biomater 2010, 6 (7): 2732–2739. 10.1016 / j.actbio.2010.01.025

Google ученый

153.

Чжан П., Лю В. Невирусный вектор ZnO QD @ PMAA-co-PDMAEMA для доставки плазмидной ДНК и биоимиджинга. Биоматериалы 2010, 31 (11): 3087–3094. 10.1016 / j.biomaterials.2010.01.007

Google ученый

154.

Jablonski AE, Humphries WH, Payne CK: Пиренбутират-опосредованная доставка квантовых точек через плазматическую мембрану живых клеток. J Phys Chem B 2008, 113 (2): 405-408.

Google ученый

155.

Qi L, Gao X: нанокомплекс квантовая точка-амфипол для внутриклеточной доставки и визуализации миРНК в реальном времени. ACS Nano 2008, 2 (7): 1403–1410. 10.1021 / nn800280r

Google ученый

156.

Ян М.: Исследование сосудистой эндотелиальной токсичности квантовых точек CdTe in vitro. Токсикология 2011, 282 (3): 94–103.10.1016 / j.tox.2011.01.015

Google ученый

157.

Чен Н: Цитотоксичность квантовых точек на основе кадмия. Биоматериалы 2012, 33 (5): 1238–1244. 10.1016 / j.biomaterials.2011.10.070

Google ученый

158.

Акбарзаде А., Асгари Д., Заргами Н., Мохаммад Р., Даваран С. Получение и оценка in vitro нагруженных доксорубицином магнитных наночастиц Fe3O4, модифицированных биосовместимыми сополимерами. Int J Nanomedicine 2012, 7: 511–526.

Google ученый

159.

Акбарзаде А., Заргами Н., Микаэли Х., Асгари Д., Гоганян А. М., Хиабани Х. К., Самией М., Даваран С. Синтез, характеристика и оценка in vitro новых магнитных наночастиц с полимерным покрытием для контролируемой доставки доксорубицина . Nanotechnol Sci Appl. 2012, 5: 13–25.

Google ученый

160.

Акбарзаде А., Самией М., Даваран С. Магнитные наночастицы: получение, физические свойства и применение в биомедицине. Nanoscale Res Lett 2012, 7: 144. 10.1186 / 1556-276X-7-144

Google ученый

161.

Ван З.М., Кунец В.П., Се Ю.З., Шмидбауэр М., Дороган В.Г., Мазур Ю.И., Саламо Г.Дж.: Многослойная самоорганизация квантовых проволок InGaAs на поверхностях GaAs. Phys. Lett. А 2010, 375: 170–173. 10.1016 / j.физлета.2010.10.051

Google ученый

162.

Пассмор Б.С., Ву Дж., Манасрех М.О., Кунец В.П., Литвин П.М., Саламо Г.Дж.: Фотоотклик в ближней инфракрасной области при комнатной температуре на основе межзонного перехода в In 0.35 Ga 0.35 As, фотодетектор с множественными квантовыми точками. Письма об электронных устройствах IEE 2008, 29: 224–227.

Google ученый

163.

Hardman R: Токсикологический обзор квантовых точек: токсичность зависит от физико-химических факторов и факторов окружающей среды. Environ Health Perspect 2006, 114 (2): 165–172. 10.1289 / ehp.8284

Google ученый

Что заставляет мигать квантовые точки?

Квантовые точки (показанные здесь растворенными в жидкости под ультрафиолетовым светом) открывают заманчивые перспективы для новых технологий, если ученые смогут остановить их мигание. (Фото Antipoff, CC BY-SA 3.0)

Квантовые точки — это наночастицы полупроводника, которые можно настроить так, чтобы они светились радугой цветов.С момента своего открытия в 1980-х годах эти замечательные наночастицы открыли заманчивые перспективы для всех видов новых технологий, начиная от осветительных материалов и солнечных батарей до квантовых компьютерных чипов, биологических маркеров и даже лазеров и коммуникационных технологий.

Но есть проблема: квантовые точки часто мигают.

Эта «перемежаемость флуоресценции», как ее называют ученые, сдерживает множество потенциальных применений. Лазеры и логические вентили не очень хорошо работают с ненадежными источниками света.Квантовые точки также могут поглощать свет определенных цветов, но их использование для сбора солнечного света в фотоэлектрических системах еще не очень эффективно, отчасти из-за механизмов, лежащих в основе мерцания.

Ученые Чикагского университета, работающие в Национальном вычислительном центре энергетических исследований (NERSC) Министерства энергетики, недавно исследовали загадочный процесс мигания в кремниевых квантовых точках с помощью моделирования. Их результаты, опубликованные в выпуске журнала Nanoscale от 28 февраля, приближают ученых на шаг ближе к пониманию — и, возможно, к решению — проблемы.

Невероятная квантовая точка

Квантовые точки, известные как нанокристаллы, наночастицы и наноточки, обладают некоторыми полезными свойствами, которых не хватает их объемным аналогам.

Возбудите квантовую точку, и она начнет ярко светиться определенным цветом света. Измените ширину на несколько атомов, и вы можете настроить его так, чтобы он светился разными цветами: чем меньше точка, тем синее свет. Чем больше точка, тем краснее. Квантовые точки также могут быть настроены на поглощение света определенной длины волны, что является полезным свойством для солнечных элементов.

Квантовые точки размером всего в несколько атомов могут освещать мельчайшие биологические структуры, такие как раковые клетки. Тем не менее, они светятся ярче и служат дольше, чем современные флуоресцентные красители, и их можно синтезировать, чтобы светиться разными цветами, добавляя или вычитая несколько атомов, а не используя другие материалы. (Иллюстрация Николаса П. Браванда)

Для сравнения, молекулярная структура объемных полупроводников определяет (и ограничивает) цвета излучаемого и поглощаемого света (или энергии).Таким образом, светодиод (LED) из одного материала может светиться зеленым, а другой — красным. Чтобы получить разные цвета, необходимо использовать разные материалы. В солнечных элементах также используются слои разных материалов для улавливания световых волн различной длины.

Итак, почему нанокристалл полупроводника ведет себя так иначе, чем большая решетка из того же материала? Одним словом: размер. Искусственно созданные, чтобы содержать всего несколько атомов, квантовые точки настолько малы, что существуют в сумеречной зоне между ньютоновской и квантовой физикой, иногда подчиняясь одним правилам, иногда другим, часто с удивительным эффектом.

Хотя кристаллы объемных полупроводников могут терять и восстанавливать электроны (именно так они проводят заряд), электроны квантовой точки удерживаются внутри точки. Это состояние называется квантовым ограничением. Когда электроны квантовой точки взаимодействуют со светом, они могут претерпевать переход и «скачок» (квантово-механически) в состояние, которое при нормальных условиях не занято. Энергия, связанная с наименьшим скачком, называется щелью. Таким образом, зазор — это избыточная энергия, которую электроны могут отдавать, в идеале в качестве света (или, в случае фотоэлектрических систем, носителей) при переходе в более низкое энергетическое состояние.В результате радиус материала определяет энергию, которую эти точки могут поглощать и излучать.

Проблемное мигание

На этом рисунке кремниевые квантовые точки показаны в различных состояниях «мигания». «Включенные» кристаллы излучают свет (обозначенный белой точкой), когда возбужденный электрон выделяет избыточную энергию в виде фотона. «Выключенные» кристаллы темные, потому что их электроны (желтые) захвачены поверхностными дефектами и отводят энергию другими путями, такими как тепло или колебания решетки.(Иллюстрация Питера Аллена, Институт молекулярной инженерии, Чикагский университет)

Квантовые точки, однако, часто мигают. Мигание не является случайным (оно подчиняется «степенному закону»), но и непредсказуемо. Таким образом, отдельные частицы могут темнеть только на наносекунды или оставаться темными в течение нескольких минут или некоторого промежутка между ними.

Ученые имеют некоторые представления о том, что вызывает мигание, но до сих пор не понимают, как именно это работает, сказал Мартон Верёш, научный сотрудник Чикагского университета, соавтор исследования.

«Была идея, что поверхностные дефекты, например оборванная связь на поверхности нанокристалла, могут захватывать электроны и вызывать переключение между светлым и темным состояниями», — сказал Вёрёш, проводивший расчеты в NERSC. «Есть довольно много микроскопических моделей, уже предложенных другими группами, которые полагаются на дефекты, но полное понимание все еще отсутствует».

Charge Matters

Для изучения мерцания команда использовала моделируемые наночастицы кремния (Si) с различными дефектами, покрытые диоксидом кремния.Начав с трех различных возможных дефектных состояний, они использовали суперкомпьютер Hopper (Cray XE6) для расчета оптических и электронных свойств окисленной кремниевой наночастицы с помощью научного пакета под названием Quantum Espresso.

Для выполнения своих расчетов команда сначала построила виртуальные модели. Они с помощью вычислений вырезали виртуальные дыры в матрице кристаллического оксида кремния (SiO₂) и вставили кремниевые квантовые точки различных размеров, вычислили циклы отжига и охлаждения, чтобы создать более реалистичный интерфейс между квантовыми точками и матрицей SiO.Наконец, дефекты оборванных связей были введены на поверхность квантовых точек путем удаления нескольких выбранных атомов.

Вычислив электронные свойства и скорость, с которой электроны выделяют энергию, они обнаружили, что захваченные состояния действительно вызывают затемнение квантовых точек. Оборванные связи на поверхности наночастиц кремния захватывают электроны, где они рекомбинируют «без излучения», выделяя тепло. То есть электроны выделяют лишнюю энергию, не излучая света. Но все было немного сложнее.Команда обнаружила, что затемнение также зависит от общего заряда всей квантовой точки.

Иногда электрон может попасть в ловушку материала, в который встроена точка, в данном случае кремнезема, что придает точке общий положительный заряд. Только когда электрон остается захваченным на поверхности наноточки, делая ее нейтральной или отрицательно заряженной, он распадется, не излучая света. «Итак, когда точка заряжена положительно, она будет яркой. Когда он нейтральный или отрицательно заряженный, мы ожидаем, что он будет темным », — сказал Николас П.Браванд, аспирант Чикагского университета, соавтор исследования.

За гранью мигания

Чтобы получить свои результаты, исследователям пришлось разработать реалистичные модели квантовых точек и рассчитать их свойства на основе основных научных принципов, которые ученые называют расчетами ab intio (латинское «с самого начала»). На эти вычисления у Hopper ушло более 100 000 процессорных часов. «Вычисления, необходимые для того, чтобы прийти к таким выводам, были довольно трудоемкими с вычислительной точки зрения», — сказал Вёрёш.«Мы не смогли бы выполнить свою работу без ресурсов NERSC».

«Наши результаты являются первыми опубликованными расчетами ab initio , показывающими, что оборванные связи на поверхности наночастиц окисленного кремния могут действовать как эффективные центры безызлучательной рекомбинации», — сказала соавтор Джулия Галли, профессор кафедры электронной структуры и моделирования семьи Лью. в Институте молекулярной инженерии Чикагского университета. «Наши результаты a priori подтверждают интерпретацию роли, которую дефекты оборванных связей играют в некоторых фотонных и оптоэлектронных устройствах.”

Более того, методы исследователей могут быть использованы для борьбы с эффектами захвата в солнечных элементах. «Захват, тот же самый физический механизм, который вызывает мигание, может фактически ограничить эффективность солнечных элементов», — сказал Вёрёш. ‘

«Теперь, когда мы протестировали эту технику, мы можем применить ее и к нанокристаллическим солнечным элементам», — сказал Галли.

квантовых точек | Американские элементы | Продукция

Однофотонное излучение из протравленных сверху вниз квантовых точек III-нитрида., Хоу, Яонань, Ван Юн и Ай Цинкан , Нанотехнологии, 27 марта 2020 г., Том 31, Выпуск 13, стр.13LT01, (2020)

Плазмонно-усиленная флуоресценция в системах, связанных золотыми наностержнями и квантовой точкой., Троцюк, Людмила, Муравицкая Алина, Кулакович Ольга, Гузатов Дмитрий, Раманенко Андрей, Келестемур Юсуф, Демир Хильми В., Гапоненко Сергей , Nanotechnology, 2020 Mar 06, Volume 31, Issue 10, p.105201, (2020)

Общий способ приготовления биметаллических электрокатализаторов с низким содержанием рутения для универсальной реакции выделения водорода с использованием углеродных квантовых точек. Юань, Ли Сюэ, Чжан Цинхуа, Ли Вэйдун, Се Ю, Лю Ханью, Шан Лу, Лю Чжуньи, Чэнь Чжимин, Гу Линь и др., Angew Chem Int Ed Engl, 2020 Jan 20, Volume 59, Issue 4, p.1718-1726, (2020)

Удаление и извлечение хлорид-ионов из концентрированного фильтрата с помощью Bi (III), содержащего квантовые точки оксидов / двумерные хлопья., Хуанг, Шоуцян, Ли Лян, Чжу Нанвэнь, Лу Цзыян, Лю Вэйцяо, Ченг Цзехун, Ван Хаомин, Луо Пэнсюань и Ван Хуэй , J Hazard Mater, 2020 Jan 15, Volume 382, ​​p.121041, (2020)

Биосенсор, чувствительный к флуоресценции, модулированный гексаметафосфатом натрия, основанный на режиме самосборки / разборки системы квантовых точек восстановленного графена / хитозана для щелочной фосфатазы., Ши, Фаньпин, Ли Цзяо, Сунь Цзинцзин, Хуан Хуэй, Су Сингуан и Ван Цзунхуа , Talanta, 2020 Jan 15, Volume 207, p.120341, (2020)

Реакция хемилюминесценции, состоящая из марганца (IV), сульфита натрия и квантовых точек углерода, легированного серой и азотом, и ее применение для определения окситетрациклин., Амджади, Мохаммад, Халладж Туба и Мирбиранг Фатемех , Mikrochim Acta, 2020 Feb 28, Volume 187, Issue 3, p.191, (2020)

Квантовые точки дисульфида вольфрама, функционализированные лизином, как искусственные имитаторы ферментов для определения биомаркеров окислительного стресса., Гарг, Маянк, Вишвакарма Нилам, Шарма Амит Л., Мизайкофф Борис и Сингх Суман , ACS Omega, 2020 Фев 04, Том 5, Выпуск 4, стр.1927-1937, (2020)

Высоко люминесцентные квантовые точки Zn-Cu-In-S / ZnS с ядром / градиентной оболочкой, полученные из сульфида индия путем катионного обмена на маркировка ячеек и полимерные композиты., Ян, Ланлан, Антанович Арциом, Прудников Анатолий, Тания Ольга С., Гржегоржевский Кирилл В., Зеленовский Павел, Терпинская Татьяна, Тан Цзяньго, Артемьев Михаил , Нанотехнологии, 2019 27 сен, том 30, выпуск 39, с.395603, (2019)

Архитектура передачи энергии углеродных квантовых точек-европия (III), встроенная в нановолоконные мембраны из электропряденого волокна для защиты от отпечатков пальцев и слежения за документами., Ли, Ронг Шэн, Лю Цзя Хуэй, Ян Тонг, Гао Пэн Фэй, Ван Цзянь, Лю Хуэй, Чжэнь Шу Цзюнь, Ли Юань Фан и Хуан Чэн Чжи , Anal Chem, 3 сентября 2019 г., том 91, выпуск 17, стр.11185-11191, (2019)

Нанокомпозиты с квантовыми точками из оксида марганца и углерода для двухрежимной биовизуализации флуоресценции / магнитного резонанса (T1), долговременного отслеживания клеток , и очистка ROS., Дас, Бодхисатва, Гиригосвами Агнишвар, Пал Паллаби и Дхара Сантану , Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2019 сентябрь, том 102, стр. 427-436, (2019)

Отрицательно заряженные квантовые точки графена, легированного азотом, опосредованные молибдатом в качестве зонда включения флуоресценции для фосфат-иона в водных средах и живых организмах клетки.