Выращены квантовые точки для электроники будущего

24.01.2019

Сингапурские специалисты перевернули с ног на голову принцип создания квантовых точек дихалькогенидов переходных металлов - материалов будущего, схожих по открывающимся возможностям с графеном.

Двумерные дихалькогениды переходных металлов (TMD), такие как молибдениты (MoS2), обладающие схожей с графеном структурой, считаются материалами будущего с широким спектром применения. Из них можно делать сенсоры, катализаторы, фотодетекторы и устройства хранения энергии. Аналог этих материалов - квантовые точки - еще больше расширяет оптические и электронные свойства TMD.

Однако синтез дихалькогенидов переходных металлов - непростая задача. Обычно это выглядит так: минеральную руду измельчают до наномасштаба физическим или химическим путем, а затем очищают в несколько этапов. В случае квантовых точек процесс еще более сложный из-за их крошечного размера.

Новый подход, предложенный учеными Национального университета Сингапура, построен на другом принципе. Исследователи научились создавать квантовые точки определенного размера "снизу вверх": через реакцию оксидов или хлоридов переходных металлов с предшественником халькогенов. Этот метод позволил синтезировать семь видов квантовых точек и изменить их электронные и оптические свойства.

Для того чтобы продемонстрировать свой метод в действии, ученые создали прототип биомедицинского устройства для фотодинамической терапии из квантовых точек MoS2. В современной онкологии для фотодинамической терапии используют светочувствительные органические компоненты, которые уничтожают раковые клетки под воздействием окислительного стресса. Эти органические вещества могут оставаться в организме в течение нескольких дней, и пациентам в это время советуют воздержаться от воздействия ярких лучей.

Квантовые точки TMD представляют собой щадящую альтернативу, поскольку молибден и некоторые другие переходные металлы быстро усваиваются организмом. Однако потенциал квантовых точек TMD выходит далеко за пределы биомедицины. Сингапурские исследователи работают над их оптимизацией и надеются найти им применение в дисплеях нового поколения, электронике и солнечных элементах.

Американские ученые считают, что атомно-тонкие полупроводники из дихалькогенидов переходных металлов позволят в миллион раз разогнать компьютеры и повысить энергоэффективность хранения информации. По их оценке, такие полупроводники потенциально могут обрабатывать информацию со скоростью фемтосекунд.

<< Назад: Камера в стилусе 24.01.2019

>> Вперед: Обычные собаки приняли робота в свою компанию 23.01.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Использование фитнес-браслетов может вредить психике 17.10.2024 Фитнес-браслеты и смарт-часы стали неотъемлемой частью многих людей. Они помогают отслеживать физическую активность, контролировать сон и уровень стресса, способствуют формированию здоровых привычек. Однако, несмотря на очевидные преимущества, недавние исследования показали, что чрезмерное увлечение этими устройствами может негативно сказываться на психическом здоровье. Ученые из Льежского университета в Бельгии провели исследование, которое проливает свет на эту проблему. В эксперименте приняли участие 30 человек, регулярно использующих фитнес-трекеры для мониторинга своего здоровья и физической активности. Цели, которые ставили перед собой участники, варьировались: кто-то стремился сбросить вес, другие хотели улучшить физическую форму или привить себе полезные привычки. У всех респондентов был разный уровень вовлеченности в использование устройств: у одних интерес к трекерам возрастал и оставался стабильным, у других - снижался после начального всплеска мотивации. Однако наибольшую обеспокоенность исследователей вызвала группа участников, для которых отслеживание физической активности стало навязчивой идеей. Эти люди начинали проводить слишком много времени за анализом своих показателей, стремясь достичь идеальных результатов. Стремление к совершенству привело к повышенному уровню стресса, который негативно сказывался на общем состоянии здоровья. Ученые отметили, что участники часто слепо доверяли данным трекеров, несмотря на возможные погрешности в измерениях. Это приводило к тому, что пользователи начинали стремиться к недостижимым или ошибочным целям, игнорируя собственные физические и психические потребности. Например, навязчивое стремление увеличить количество шагов или сократить пульс вызывало у них тревогу и беспокойство, что, в свою очередь, ухудшало общее самочувствие. Проблема заключалась в том, что эти пользователи начинали оценивать свое здоровье исключительно по показателям фитнес-браслетов. Такое механическое восприятие данных, без учета индивидуальных особенностей организма, подталкивало их к действиям, которые не всегда соответствовали реальным потребностям тела и психики. В итоге, вместо пользы, отслеживание показателей становилось источником стресса и тревожности. Исследование подчеркивает важность умеренности в использовании технологий, даже таких полезных, как фитнес-браслеты. Ученые предупреждают, что чрезмерное внимание к количественным показателям может привести к перфекционизму и навязчивому стремлению к недостижимым целям, что создает дополнительную нагрузку на психическое здоровье. Несмотря на их очевидные преимущества для улучшения здоровья и физической формы, фитнес-браслеты могут стать источником стресса и психического напряжения. Важно помнить, что любое устройство должно служить лишь вспомогательным инструментом, а не определяющим фактором в оценке нашего благополучия.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026