Sostituire i solventi organici con il sale fuso consente ai ricercatori di creare nanocristalli precedentemente inimmaginabili. Questo innovativo approccio ha rivoluzionato la sintesi dei nanocristalli semiconduttori noti come punti quantici, che non solo sta ampliando il fronte della scienza pura, ma sta anche svolgendo un ruolo cruciale in numerose applicazioni pratiche. Tra queste applicazioni troviamo laser, televisori e display quantici QLED, celle solari, dispositivi medici e altre apparecchiature elettroniche.
Una nuova tecnica per far crescere questi cristalli microscopici è stata recentemente pubblicata su Science, rappresentando non solo un modo più efficiente per costruire un utile tipo di punto quantico, ma anche aprendo un intero gruppo di nuovi materiali chimici per l’esplorazione futura dei ricercatori.
Il team di ricerca, composto da esperti provenienti dall’Università di Chicago, dall’Università della California Berkeley, dalla Northwestern University, dall’Università del Colorado Boulder e dal Laboratorio Nazionale di Argonne, ha ottenuto risultati straordinari sostituendo i solventi organici tipicamente utilizzati con il sale fuso, precisamente cloruro di sodio surriscaldato.
Il Prof. Dmitri Talapin, della Scuola di Ingegneria Molecolare Pritzker dell’Università di Chicago e del Dipartimento di Chimica, ha sottolineato che il cloruro di sodio, una volta surriscaldato, diventa liquido, con una viscosità simile a quella dell’acqua e incolore. Questo approccio innovativo ha aperto nuove prospettive nella sintesi colloidale, poiché nessuno aveva mai considerato i liquidi come mezzi per la sintesi di nanocristalli.
I punti quantici, materiali di grande rilevanza sia scientifica che commerciale, sono stati oggetto di ricerche approfondite, culminate nel Premio Nobel per la Chimica del 2023 assegnato al team che li ha scoperti. Tuttavia, gran parte delle ricerche precedenti si concentrava su materiali II-VI, mentre i materiali III-V, presenti nella tavola periodica, offrono potenzialità ancora inesplorate per applicazioni innovative.
Il sale fuso ha permesso di superare le limitazioni legate alle alte temperature richieste per la sintesi di materiali III-V, aprendo nuove possibilità per la crescita di nanocristalli in soluzione. Questo significativo progresso nella sintesi con sale fuso ha reso disponibili nuovi materiali per la comunità scientifica, aprendo le porte a una nuova frontiera sintetica.
La forte polarità del sale fuso, inizialmente considerata un ostacolo, si è rivelata un vantaggio nella sintesi dei nanocristalli. Questo approccio innovativo ha aperto nuove prospettive per lo sviluppo di materiali per computer quantistici e classici, oltre a consentire lo studio di una vasta gamma di nuovi materiali con potenziali applicazioni rivoluzionarie.
Il lavoro di ricerca, pubblicato su Science, rappresenta un importante passo avanti nella sintesi dei nanocristalli, aprendo la strada a nuove scoperte e applicazioni nel campo della nanotecnologia e della scienza dei materiali.
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