Los puntos cuánticos se aplican, principalmente, en los campos de la óptica y la electrónica. El reconocimiento por sus increíbles contribuciones a los científicos Moungi Bawendi, Louis Brus y Alexei Ekimov al recibir el Premio Nobel de Química 2023 es algo que muy pocos se atrevieron a imaginar, ya que se contaba con teorías sobre los efectos de los puntos cuánticos según su tamaño. Todo comenzó en 1937 cuando Herbert Fröhlich teorizó que las nanopartículas podían variar su comportamiento según su forma y tamaño. Fue un gran desafío demostrar su teoría, ya que se requería de estructuras más pequeñas que un alfiler.
Unas décadas después, en 1981, Alexéi Ekimov centró su trabajo en la absorción de luz en nanocristales. Después Louis Brus de la Universidad de Columbia, experimentó con partículas líquidas, concluyendo en que el tamaño de estas partículas influía en la absorción de la luz. Para terminar con este camino, Moungi Bawendi del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) se arriesgó con métodos para generar nanocristales de alta calidad. Como resultado de este arduo trabajo, hoy podemos comprender los puntos cuánticos y su aplicación en varias disciplinas.
Los puntos cuánticos, también conocidos como nanocristales semiconductores, son partículas diminutas que tienen propiedades ópticas y electrónicas únicas debido a su tamaño y estructura cristalina. Son tan pequeños que su comportamiento está gobernado por las leyes de la mecánica cuántica. El color que se observe dependerá directamente del tamaño del punto cuántico.
Cuando los puntos cuánticos tienen un tamaño específico, su estructura cristalina encierra los electrones y agujeros en tres dimensiones. Esto permite observar tres espectros de colores: puntos cuánticos pequeños, con separación de energía más grande, emitiendo luz con una longitud de onda corta correspondiente a los colores azul y violeta del espectro visible; puntos cuánticos medianos, con separación de energía intermedia y emiten luz de onda asociada a colores como el amarillo y el verde;puntos cuánticos grandes, con separación energética menor y son capaces de emitir luz con longitudes de onda más largas, es decir, se puede observar el color rojo del espectro visible.
Los puntos cuánticos cuentan con aplicaciones en diversas áreas de la industria debido a la excelencia de sus propiedades. Algunas de las más destacadas incluyen: sensores, criptografía cuántica, almacenamiento de datos, celdas solares, detección biológica, imagenología médica, iluminación y pantallas de dispositivos electrónicos.
Las diversas aplicaciones de los puntos cuánticos han llegado para quedarse y ser exploradas en áreas inimaginables. La ciencia ha generado una tecnología que, en las manos correctas, genera beneficios en la salud, la educación y el cuidado de nuestro planeta Tierra.
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2023-11-09 18:11:00
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