ኮሎይድል ኳንተም ነጥብ ፊዚክስ። ኳንተም ነጥብ

ድርሰት

WRC የሚከተሉትን ያጠቃልላል

የማብራሪያው ማስታወሻ 63 ገጾች, 18 አሃዞች, 7 ሰንጠረዦች, 53 ምንጮች;

የዝግጅት አቀራረብ 25 ስላይዶች.

ሃይድሮኬሚካል ሲንቴሲስ ዘዴ፣ ኳንተም ዶትስ፣ እርሳስ ሰልፋይድ፣ ካድሚየም ሰልፋይድ፣ ድፍን መፍትሄ፣ የፎቶን ተያያዥነት ስፔክትሮስኮፒ።

የጥናት ዓላማው በሃይድሮኬሚካል ክምችት የተገኘ የሲዲኤስ፣ ፒቢኤስ እና ሲዲኤስ-ፒቢኤስ ጠንካራ መፍትሄ ኳንተም ነጥብ ነው።

የዚህ የመጨረሻ የብቃት ማሟያ ስራ አላማ የኮሎይድል ኳንተም ነጥብ ሲዲኤስ፣ ፒቢኤስ እና በሲዲኤስ-ፒቢኤስ ሲስተም በሃይድሮኬሚካል ውህደት ከውሃ ሚዲያ ማግኘት፣ እንዲሁም የንጥል መጠኖቻቸውን በማጥናት የluminescence በመጠን ላይ ያለውን ጥገኛነት ማጥናት ነው።

ይህንን ግብ ማሳካት የአጸፋውን ድብልቅ ማመቻቸትን ይጠይቃል, የተቀናጁ የኮሎይድ መፍትሄዎችን ስብጥር, መዋቅር, የንጥል መጠን እና ባህሪያትን በማጥናት.

የኳንተም ነጥቦችን አጠቃላይ ጥናት ለማድረግ የፎቶን ኮርሬሽን ስፔክትሮስኮፒ ዘዴ ጥቅም ላይ ውሏል። የሙከራ መረጃው የኮምፒዩተር ቴክኖሎጂን በመጠቀም ተካሂዶ ተተነተነ።

ረቂቅ 3

1.የሥነ ጽሑፍ ግምገማ 7

1.1. የ “ኳንተም ነጥብ” ጽንሰ-ሀሳብ 7

1.2.የኳንተም ነጥብ አፕሊኬሽን 9

1.2.1.የሌዘር ቁሶች 10

1.2.2. የ LED ቁሳቁሶች 11

1.2.3.የፀሃይ ፓነሎች ቁሳቁሶች 11

1.2.4.የሜዳ-ውጤት ትራንዚስተሮች ቁሳቁሶች 13

1.2.5.እንደ ባዮታግ መጠቀም 14

1.3. የኳንተም ነጥቦችን የማስተማር ዘዴዎች 15

1.4.የኳንተም ነጥብ ባህሪያት 18

1.5.የቅንጣትን መጠን የሚወስኑ ዘዴዎች 21

1.5.1.Spectrophotometer Photocor Compact 21

2. የሙከራ ዘዴ 25

2.1.የሃይድሮኬሚካል ውህደት ዘዴ 25

2.2.የኬሚካል ሪጀንቶች 27

2.3.የቆሻሻ መፍትሄዎችን ማስወገድ 27

2.4.የመለኪያ ቴክኒክ በ Photocor Compact 28 particle analyzer

2.4.1. የተለዋዋጭ ብርሃን መበታተን ዘዴ መሰረታዊ ነገሮች (የፎቶ ኮሪኬሽን ስፔክትሮስኮፒ) 28

3. የሙከራ ክፍል 30

3.1. በካድሚየም ሰልፋይድ 30 ላይ የተመሰረተ የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት

3.1.1 የካድሚየም የጨው ክምችት በሲዲኤስ 32 ኪውዲዎች ቅንጣት መጠን ላይ ያለው ተጽእኖ

3.2. በእርሳስ ሰልፋይድ ላይ የተመሰረተ የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት 33

3.2.1. የእርሳስ ጨው ክምችት በPbS 34 QDs ቅንጣቶች መጠን ላይ ያለው ተጽእኖ

3.3. በCdS-PbS 35 ጠንካራ መፍትሄ ላይ የተመሰረተ የኳንተም ነጥቦች ውህደት

4. የህይወት ደህንነት 39

4.1.የህይወት ደህንነት ክፍል 39 መግቢያ

4.2. በቤተ ሙከራ ውስጥ ጎጂ እና አደገኛ የምርት ምክንያቶች 40

4.2.1.ጎጂ ንጥረ ነገሮች 40

4.2.2. የማይክሮ የአየር ንብረት መለኪያዎች 42

4.2.3.የአየር ማናፈሻ 43

4.2.5.መብራት 45

4.2.6. የኤሌክትሪክ ደህንነት 46

4.2.7. የእሳት ደህንነት 47

4.2.8.አደጋ 48

በክፍል BZD 49 ማጠቃለያ

5.2.4. ለሶስተኛ ወገን አገልግሎቶች ወጪዎች ስሌት 55

አጠቃላይ ድምዳሜዎች 59

መጽሃፍ ቅዱስ 60

መግቢያ

ኳንተም ነጥብ የኃይል መሙያ አጓጓዦች (ኤሌክትሮኖች ወይም ቀዳዳዎች) በቦታ ውስጥ በሦስቱም ልኬቶች የተገደቡ የኦርኬስትራ ወይም ሴሚኮንዳክተር ቁርጥራጭ ነው። የኳንተም ውጤቶች ጉልህ እንዲሆኑ የኳንተም ነጥብ መጠኑ ትንሽ መሆን አለበት። ይህ የሚከናወነው የኤሌክትሮን የኪነቲክ ኢነርጂ ከሌሎች የኃይል መለኪያዎች ሁሉ በተሻለ ሁኔታ የሚበልጥ ከሆነ ነው-በመጀመሪያ ፣ ከሙቀት መጠን የበለጠ ፣ በኃይል ክፍሎች ውስጥ ይገለጻል።

የኳንተም ነጠብጣቦች እንደ መጠናቸው እና ኬሚካላዊ ስብስባቸው፣ በሚታዩ እና በቅርብ-ኢንፍራሬድ ክልሎች ውስጥ የፎቶ ሉሚንሴንስ ያሳያሉ። በከፍተኛ መጠን ተመሳሳይነት (ከ 95% በላይ) ፣ የታቀዱት ናኖክሪስታሎች ጠባብ ልቀቶች (የፍሎረሰንስ ጫፍ ግማሽ ስፋት 20-30 nm) አላቸው ፣ ይህም አስደናቂ የቀለም ንፅህናን ያረጋግጣል።

ለየት ያለ ትኩረት የሚስቡት የፎቶን መምጠጥ ኤሌክትሮን-ቀዳዳ ጥንዶችን የሚያመርትበት የፎቶላይሚንሰንት ኳንተም ዶትስ ሲሆን የኤሌክትሮኖች እና የቀዳዳዎች ውህደት ፍሎረሰንት ይፈጥራል። እንደነዚህ ያሉት የኳንተም ነጠብጣቦች ጠባብ እና የተመጣጠነ የፍሎረሰንት ጫፍ አላቸው, ቦታቸው በመጠን ይወሰናል. ስለዚህ፣ እንደ መጠናቸው እና ውህደታቸው፣ QDs በ UV፣ በሚታዩ ወይም በአይአር የስፔክትረም ክልሎች ውስጥ ፍሎረስ ማድረግ ይችላሉ።

የስነ-ጽሑፍ ግምገማ

የ "ኳንተም ነጥብ" ጽንሰ-ሐሳብ

የኮሎይድ ኳንተም ነጠብጣቦች ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታሎች ከ2-10 ናኖሜትሮች ውስጥ መጠን ያላቸው ከ10 3 - 10 5 አተሞች ያቀፈ ፣ በኦርጋኒክ ባልሆኑ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ላይ የተፈጠሩ ፣ በኦርጋኒክ ሞለኪውሎች “ኮት” በተሸፈነ ማረጋጊያ ተሸፍኗል። , ምስል 1). የኳንተም ነጠብጣቦች መጠናቸው ከሞለኪውላር ክላስተሮች ለኬሚስትሪ ባህላዊ (~ 1 nm ከ 100 አተሞች የማይበልጥ ይዘት ያለው) ይበልጣል። የኮሎይድ ኳንተም ነጠብጣቦች የሞለኪውሎችን አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ከሴሚኮንዳክተሮች ኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ ባህሪያት ጋር ያጣምራሉ.

ምስል 1.1 (ሀ) በማረጋጊያ "ኮት" የተሸፈነ የኳንተም ነጥብ, (ለ) የሴሚኮንዳክተሩን ባንድ መዋቅር በመጠን በመቀነስ መለወጥ.

የኳንተም መጠን ተፅእኖዎች በኳንተም ነጥቦች ኦፕቶኤሌክትሮኒክ ባህሪያት ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ። የኳንተም ነጥብ የኢነርጂ ስፔክትረም በመሠረቱ ከጅምላ ሴሚኮንዳክተር የተለየ ነው። በናኖክሪስተል ውስጥ ያለ ኤሌክትሮን በሶስት አቅጣጫዊ እምቅ “ጉድጓድ” ውስጥ ያለ ይመስላል። ለኤሌክትሮን በርካታ የማይንቀሳቀሱ የኃይል ደረጃዎች አሉ እና በመካከላቸው ያለው የባህሪ ርቀት ያለው ቀዳዳ d የ nanocrystal (ኳንተም ነጥብ) መጠን ነው (ምስል 1 ለ)። ስለዚህ የኳንተም ነጥብ የኢነርጂ ስፔክትረም እንደ መጠኑ ይወሰናል። በአቶም ውስጥ ባለው የኃይል ደረጃዎች መካከል ካለው ሽግግር ጋር ተመሳሳይነት ያለው፣ ቻርጅ ተሸካሚዎች በሃይል ደረጃዎች መካከል በኳንተም ነጥብ ሲሸጋገሩ ፎቶን ሊወጣ ወይም ሊስብ ይችላል። የሽግግር ድግግሞሾች, ማለትም. የመምጠጥ ወይም የብርሃን ሞገድ ርዝመት የኳንተም ነጥቡን መጠን በመቀየር በቀላሉ መቆጣጠር ይቻላል (ምስል 2)። ስለዚህ፣ ኳንተም ነጠብጣቦች አንዳንዴ “ሰው ሰራሽ አተሞች” ይባላሉ። በሴሚኮንዳክተር ማቴሪያሎች ቃላቶች, ይህ ውጤታማ የባንድ ክፍተትን የመቆጣጠር ችሎታ ተብሎ ሊጠራ ይችላል.

የኮሎይድ ኳንተም ነጥቦችን ከባህላዊ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች የሚለይ አንድ ተጨማሪ መሠረታዊ ንብረት አለ - በመፍትሔዎች መልክ ወይም የበለጠ በትክክል ፣ በሶል መልክ። ይህ ንብረት እንደነዚህ ያሉትን ነገሮች ለመቆጣጠር ሰፊ አማራጮችን ይሰጣል እና ለቴክኖሎጂ ማራኪ ያደርጋቸዋል።

የኢነርጂ ስፔክትረም የመጠን ጥገኝነት የኳንተም ነጥቦችን ተግባራዊ ለማድረግ ትልቅ አቅም ይሰጣል። የኳንተም ነጠብጣቦች በኦፕቶ ኤሌክትሪክ ሲስተሞች ውስጥ እንደ ብርሃን አመንጪ ዳዮዶች እና ጠፍጣፋ ብርሃን-አመንጪ ፓነሎች፣ ሌዘር፣ የፀሐይ ህዋሶች እና የፎቶቮልቲክ መቀየሪያዎች፣ እንደ ባዮሎጂካል ማርከሮች፣ ማለትም አፕሊኬሽኖችን ማግኘት ይችላሉ። የትም ተለዋዋጭ፣ የሞገድ ርዝመት-የሚስተካከል የጨረር ባህሪያት ያስፈልጋሉ። በስእል. ምስል 2 የCdS ኳንተም ነጥብ ናሙናዎች የማብራት ምሳሌ ያሳያል፡-

ምስል 1.2 Luminescence የሲዲኤስ ኳንተም ነጥብ ናሙናዎች በ 2.0-5.5 nm ክልል ውስጥ መጠን, በሶልስ መልክ የተዘጋጀ. ከላይ - ያለ ብርሃን, ከታች - ከአልትራቫዮሌት ጨረር ጋር ማብራት.

የኳንተም ዶት አፕሊኬሽኖች

የኳንተም ነጥቦች ለተግባራዊ አተገባበር ትልቅ አቅም አላቸው። ይህ በዋነኛነት መጠኑ በሚቀየርበት ጊዜ ውጤታማ የባንድ ክፍተት እንዴት እንደሚለያይ የመቆጣጠር ችሎታ ነው። በዚህ ሁኔታ የስርዓቱ የኦፕቲካል ባህሪያት ይለወጣሉ-የብርሃን ሞገድ ርዝመት, የመሳብ ክልል. ሌላው በተግባር አስፈላጊ የኳንተም ነጠብጣቦች ገጽታ በሶልሶች (መፍትሄዎች) መልክ የመኖር ችሎታ ነው. ይህ እንደ ስፒን-ኮቲንግ ያሉ ርካሽ ዘዴዎችን በመጠቀም ከኳንተም ዶት ፊልሞች ሽፋን ማግኘትን ቀላል ያደርገዋል ወይም በማንኛውም ገጽ ላይ ቀለም ማተምን በመጠቀም ኳንተም ነጠብጣቦችን ለመተግበር ቀላል ያደርገዋል። እነዚህ ሁሉ ቴክኖሎጂዎች በኳንተም ነጥቦች ላይ የተመሰረቱ መሳሪያዎችን በሚፈጥሩበት ጊዜ ለማይክሮኤሌክትሮኒካዊ ቴክኖሎጂ ባህላዊ ውድ የሆኑ የቫኩም ቴክኖሎጂዎችን ለማስወገድ ያስችላሉ። እንዲሁም በመፍትሔ ቴክኖሎጂዎች ምክንያት የኳንተም ነጥቦችን ወደ ተስማሚ ማትሪክስ ማስተዋወቅ እና የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን መፍጠር ይቻል ይሆናል። አንድ አናሎግ ብርሃን አመንጪ መሣሪያዎችን ለመፍጠር ጥቅም ላይ ኦርጋኒክ luminescent ቁሶች ጋር ያለውን ሁኔታ ሊሆን ይችላል, ይህም LED ቴክኖሎጂ ውስጥ ቡም እና OLED ተብሎ የሚጠራው ብቅ.

ሌዘር ቁሶች

የ luminescence የሞገድ ርዝመት የመለዋወጥ ችሎታ አዲስ የሌዘር ሚዲያ ለመፍጠር መሠረታዊ ጠቀሜታ ነው። በነባር ሌዘር ውስጥ የ luminescence የሞገድ ርዝመት የመካከለኛው መሰረታዊ ባህሪ ነው እና የልዩነቱ ዕድሎች የተገደቡ ናቸው (የተስተካከለ የሞገድ ርዝመት ያላቸው ሌዘር ንብረቶቹን ይጠቀማሉ)

አስተጋባዎች እና የበለጠ ውስብስብ ውጤቶች). የኳንተም ነጠብጣቦች ሌላው ጠቀሜታ ከኦርጋኒክ ማቅለሚያዎች ጋር ሲነፃፀሩ ከፍተኛ የፎቶስታትነት ችሎታቸው ነው. የኳንተም ነጠብጣቦች የኦርጋኒክ ያልሆኑ ስርዓቶችን ባህሪ ያሳያሉ. በሲዲሴ ኳንተም ነጥቦች ላይ የተመሠረተ የሌዘር ሚዲያ የመፍጠር እድሉ በሎስ አላሞስ ብሔራዊ ላብራቶሪ ፣ ዩኤስኤ በቪክቶር ክሊሞቭ የሚመራ የሳይንስ ቡድን አሳይቷል። በመቀጠል፣ በሌሎች ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ላይ በመመስረት ለኳንተም ነጠብጣቦች የነቃ ልቀትን የመቀስቀስ ዕድል ለምሳሌ PbSe። ዋናው ችግር በኳንተም ነጥቦች ውስጥ ያለው አስደሳች ሁኔታ አጭር የህይወት ጊዜ እና እንደገና የማጣመር ሂደት ነው ፣ ይህም ከፍተኛ የፓምፕ ጥንካሬን ይፈልጋል። እስከዛሬ ድረስ ሁለቱም የማነቃቃት ሂደት ታይቷል እና የቀጭን ፊልም ሌዘር ፕሮቶታይፕ ከዲፍራክሽን ፍርግርግ ጋር በመጠቀም ተፈጥሯል።

ምስል.1.3. በሌዘር ውስጥ የኳንተም ነጥቦችን መጠቀም.

የ LED ቁሶች

የ luminescence የሞገድ ርዝመት የመቀየር ችሎታ እና በኳንተም ነጠብጣቦች ላይ የተመሰረቱ ስስ ሽፋኖችን የመፍጠር ቀላልነት በኤሌክትሪክ አነሳሽነት - ኤልኢዲዎች ብርሃን አመንጪ መሳሪያዎችን ለመፍጠር ታላቅ እድሎችን ይወክላል። ከዚህም በላይ የጠፍጣፋ ማያ ገጽ መፈጠር ልዩ ትኩረት የሚስብ ነው, ይህም ለዘመናዊ ኤሌክትሮኒክስ በጣም አስፈላጊ ነው. ኢንክጄት ማተምን መጠቀም ወደ ውስጥ ትልቅ ግኝትን ያመጣል

OLED ቴክኖሎጂ.

ብርሃን-አመንጪ ዳዮድ ለመፍጠር የኳንተም ነጠብጣቦች ባለ ሞኖላይየር p- እና n-type conductivity ባላቸው ንብርብሮች መካከል ይቀመጣል። ከ OLED ቴክኖሎጂ ጋር በተገናኘ በአንፃራዊ ሁኔታ በደንብ የተገነቡ ፖሊመር ማቴሪያሎች በዚህ አቅም ሊሠሩ የሚችሉ እና በቀላሉ ከኳንተም ነጠብጣቦች ጋር ሊጣመሩ ይችላሉ። ብርሃን-አመንጪ መሳሪያዎችን ለመፍጠር የቴክኖሎጂ እድገት በ M. Bulovic (MIT) የሚመራ ሳይንሳዊ ቡድን እየተካሄደ ነው.

ስለ ኤልኢዲዎች ከተነጋገርን, አንድ ሰው "ነጭ" ኤልኢዲዎችን መጥቀስ አይሳነውም, ይህም ከመደበኛ መብራቶች መብራቶች አማራጭ ሊሆን ይችላል. የኳንተም ነጥቦች ሴሚኮንዳክተር ኤልኢዲዎችን ለማረም ሊያገለግሉ ይችላሉ። እንደነዚህ ያሉት ስርዓቶች ሴሚኮንዳክተር ሰማያዊ LEDን በመጠቀም የኳንተም ነጥቦችን የያዘ ንብርብር ኦፕቲካል ፓምፖችን ይጠቀማሉ። በዚህ ጉዳይ ላይ የኳንተም ነጠብጣቦች ጥቅሞች ከፍተኛ የኳንተም ምርት፣ ከፍተኛ የፎቶስታት አቅም እና ባለብዙ ክፍልፍሎች ስብስብ የኳንተም ነጥብ ስብስብ የተለያየ የልቀት ርዝመት ያለው ወደ “ነጭ” ቅርብ የሆነ የጨረር ስፔክትረም ለማግኘት መቻል ናቸው።

ለፀሃይ ፓነሎች ቁሳቁሶች

የኮሎይድ ኳንተም ነጥቦችን ተግባራዊ ከሚያደርጉት ተስፋ ሰጭ አካባቢዎች አንዱ የፀሐይ ህዋሶች መፈጠር ነው። በአሁኑ ጊዜ ባህላዊ የሲሊኮን ባትሪዎች ከፍተኛውን የመቀየሪያ ቅልጥፍና (እስከ 25%) አላቸው. ይሁን እንጂ እነሱ በጣም ውድ ናቸው እና ነባር ቴክኖሎጂዎች ትልቅ ቦታ ያላቸው ባትሪዎች እንዲፈጠሩ አይፈቅዱም (ወይም ይህ ለማምረት በጣም ውድ ነው). እ.ኤ.አ. በ 1992 M. Gratzel በ 30 ቁሳቁሶች አጠቃቀም ላይ በመመርኮዝ የፀሐይ ሴሎችን የመፍጠር ዘዴን አቅርቧል (ለምሳሌ ናኖክሪስታሊን ቲኦ2)። ለሚታየው የስፔክትረም ክልል ማንቃት የሚቻለው ፎተሴንቲዘር (አንዳንድ ኦርጋኒክ ማቅለሚያዎች) በመጨመር ነው። የኳንተም ነጠብጣቦች ልክ እንደ ፎቲስታንስታይዘር ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ ምክንያቱም የመምጠጥ ባንድ ቦታን እንዲቆጣጠሩ ስለሚያስችሉዎት። ሌሎች ጠቃሚ ጠቀሜታዎች ከፍተኛ የመጥፋት ቅንጅት (በቀጭን ንብርብር ውስጥ ጉልህ የሆነ የፎቶን ክፍልፋይ የመምጠጥ ችሎታ) እና በ inorganic core ውስጥ ያለው ከፍተኛ የፎቶስታትነት ችሎታ ናቸው።

ምስል.1.4. በሶላር ሴሎች ውስጥ የኳንተም ነጥቦችን መጠቀም.

በኳንተም ነጥብ የተያዘ ፎቶን ወደ ኤሌክትሮን እና ወደ ቀዳዳ ማጓጓዣ ንብርብሮች ውስጥ ሊገቡ የሚችሉ የፎቶግራፎች ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች ወደ መፈጠር ያመራል ፣ በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው። የ n- እና p-type conductivity ፖሊመሮች መምራት እንደ የማጓጓዣ ንብርብሮች ሊሠሩ ይችላሉ፤ በኤሌክትሮን ማጓጓዣ ንብርብር ውስጥ፣ ከግራትዘል ኤለመንት ጋር በማነፃፀር፣ ባለ ቀዳዳ የብረት ኦክሳይድ ንብርብሮችን መጠቀም ይቻላል። እንደነዚህ ያሉት የፀሐይ ህዋሶች በፖሊመር ንጣፎች ላይ ንብርብሮችን በማስቀመጥ ተለዋዋጭ ንጥረ ነገሮችን መፍጠር በመቻላቸው እንዲሁም በአንጻራዊነት ርካሽ እና ለማምረት ቀላል በመሆናቸው ጠቃሚ ጠቀሜታ አላቸው። ለፀሃይ ህዋሶች የኳንተም ነጥቦችን ተግባራዊ ሊሆኑ የሚችሉ ህትመቶች በ P. Alivisatos እና A. Nozic ስራ ውስጥ ይገኛሉ.

የመስክ ውጤት ትራንዚስተሮች ቁሳቁሶች

ቀላል እና ርካሽ "መፍትሄ" የማስቀመጫ ቴክኖሎጂዎችን መጠቀም ስለሚቻል በማይክሮኤሌክትሮኒክስ ውስጥ ንብርብሮችን እንደ ሚመራ የኳንተም ነጥብ ድርድሮችን መጠቀም በጣም ተስፋ ሰጪ ነው። ነገር ግን፣ የመተግበሩ እድል በአሁኑ ጊዜ እጅግ በጣም ከፍተኛ (~ 1012 Ohm * ሴሜ) የኳንተም ዶት ንብርብሮችን የመቋቋም ችሎታ የተገደበ ነው። ከምክንያቶቹ አንዱ ትልቅ (በእርግጥ በአጉሊ መነጽር ሲታይ) በግለሰብ ኳንተም ነጠብጣቦች መካከል ያለው ርቀት ከ1 እስከ 2 nm ሆኖ መደበኛ ማረጋጊያዎችን ለምሳሌ እንደ ትሪዮክቲልፎስፊን ኦክሳይድ ወይም ኦሌይክ አሲድ ያሉ ሲሆን ይህም ቻርጅ አጓጓዦችን ውጤታማ በሆነ መንገድ ለማቀናጀት በጣም ትልቅ ነው። ነገር ግን፣ አጠር ያሉ የሰንሰለት ሞለኪውሎችን እንደ ማረጋጊያ ሲጠቀሙ፣ የ interparticle ርቀቶችን ለቻርጅ ተሸካሚ መሿለኪያ ተቀባይነት ባለው ደረጃ (~ 0.2 nm ፒሪዲን ወይም ሃይድራዚን ሲጠቀሙ) መቀነስ ይቻላል።

ምስል.1.5. በመስክ-ውጤት ትራንዚስተሮች ውስጥ የኳንተም ነጥቦችን መጠቀም።

እ.ኤ.አ. በ 2005 ፣ K. Murray እና D. Talapin በPbSe ኳንተም ነጠብጣቦች ላይ የተመሠረተ ቀጭን ፊልም የመስክ-ተፅዕኖ ትራንዚስተር መፈጠሩን ዘግበዋል ። እንደሚታየው፣ የእርሳስ ቻልኮጅኒድስ ከፍተኛ መጠን ያለው ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ እና በኮንዳክሽን ባንድ ውስጥ ባሉ ከፍተኛ የግዛቶች መጠጋጋት ምክንያት የሚመሩ ንብርብሮችን ለመፍጠር ተስፋ ሰጪ ናቸው።

እንደ ባዮታጎች ይጠቀሙ

በኳንተም ነጥቦች ላይ በመመስረት የፍሎረሰንት መለያዎችን መፍጠር በጣም ተስፋ ሰጪ ነው። ከኦርጋኒክ ማቅለሚያዎች ላይ የኳንተም ነጠብጣቦች የሚከተሉት ጥቅሞች ተለይተው ይታወቃሉ-የብርሃን ሞገድ ርዝመትን የመቆጣጠር ችሎታ ፣ ከፍተኛ የመጥፋት ቅንጅት ፣ በተለያዩ ፈሳሾች ውስጥ መሟሟት ፣ የ luminescence ለአካባቢው መረጋጋት ፣ ከፍተኛ የፎቶ መረጋጋት። በተጨማሪም የኬሚካላዊ (ወይም በተጨማሪ, ባዮሎጂካል) የኳንተም ነጠብጣቦች ገጽታ ላይ የመቀየር እድልን ልብ ማለት እንችላለን, ይህም ከባዮሎጂካል ነገሮች ጋር የተመረጠ ትስስር እንዲኖር ያስችላል. ትክክለኛው ስእል በሚታየው ክልል ውስጥ የሚያበሩ በውሃ ውስጥ የሚሟሟ ኳንተም ነጠብጣቦችን በመጠቀም የሕዋስ ንጥረ ነገሮችን ቀለም ያሳያል። ምስል 1.6 አጥፊ ያልሆነውን የኦፕቲካል ቲሞግራፊ ዘዴን የመጠቀም ምሳሌ ያሳያል. ፎቶግራፉ የተነሳው ከ800-900 nm (የሙቀት-ደም ያለበት የደም ግልፅነት መስኮት) ውስጥ የኳንተም ነጥቦችን በመጠቀም ከኢንፍራሬድ ክልል ውስጥ ነው።

ምስል 1.6 የኳንተም ነጥቦችን እንደ ባዮታግ በመጠቀም።

የኳንተም ነጥቦችን የማስተማር ዘዴዎች

በአሁኑ ጊዜ ናኖ ማቴሪያሎችን ለማምረት በናኖፖውደር መልክ እና በተቦረቦረ ወይም ሞኖሊቲክ ማትሪክስ ውስጥ በማካተት መልኩ ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል። በዚህ ሁኔታ ፌሮ- እና ፌሪማግኔትስ, ብረቶች, ሴሚኮንዳክተሮች, ዳይኤሌክትሪክ, ወዘተ ... እንደ nanophases ሊሠሩ ይችላሉ. nanomaterials ለማምረት ሁሉም ዘዴዎች እንደ nanostructures ምስረታ ዓይነት መሠረት በሁለት ትላልቅ ቡድኖች ሊከፈል ይችላል: "ከታች ወደላይ" ዘዴዎች nanoparticles እድገት ወይም ግለሰብ አቶሞች ከ nanoparticles በመገጣጠም ባሕርይ ነው; እና "ከላይ ወደ ታች" ዘዴዎች በ "መጨፍለቅ" ቅንጣቶች ወደ ናኖዚዝስ (ምስል 1.7) ላይ የተመሰረቱ ናቸው.

ምስል.1.7. nanomaterials ለማግኘት ዘዴዎች.

ሌላው ምደባ ናኖፖታቲሎችን በማግኘቱ እና በማረጋጋት ዘዴው መሰረት የማዋሃድ ዘዴዎችን መከፋፈልን ያካትታል. የመጀመሪያው ቡድን የሚባሉትን ያጠቃልላል.

በእንፋሎት ወደ ውስጥ በፍጥነት በማቀዝቀዝ ላይ የተመሰረቱ ከፍተኛ የኃይል ዘዴዎች

የተገኙትን ንጥረ ነገሮች ስብስብ እና እድገትን የሚያካትቱ ሁኔታዎች. መሰረታዊ

በዚህ ቡድን ዘዴዎች መካከል ያለው ልዩነት በ nanoparticles በትነት እና በመረጋጋት ዘዴ ውስጥ ነው. ትነት በፕላዝማ excitation (ፕላዝማ-አርክ)፣ በሌዘር ጨረር (ሌዘር ማስወገጃ) በመጠቀም ሊከናወን ይችላል።

የቮልቴክ አርክ (የካርቦን ታቦት) ወይም የሙቀት ውጤቶች. ጤዛ የሚከሰተው አንድ surfactant ፊት ነው, ይህም ቅንጣቶች ወለል ላይ ያለውን adsorption እድገት ፍጥነት ይቀንሳል (የእንፋሎት ወጥመድ), ወይም ቀዝቃዛ substrate ላይ, እድገት ጊዜ.

ቅንጣቶች በስርጭት መጠን የተገደቡ ናቸው። በአንዳንድ ሁኔታዎች ኮንደንስ

የማይነቃነቅ አካል በሚኖርበት ጊዜ ይከናወናል ፣ ይህም ናኖኮምፖዚት ቁሳቁሶችን ከተለያዩ ጥቃቅን ነገሮች ጋር ለማግኘት ያስችላል ። ከሆነ

ክፍሎቹ እርስ በእርሳቸው የማይሟሟ ናቸው, የተፈጠሩት ጥንብሮች ቅንጣት መጠን የሙቀት ሕክምናን በመጠቀም ሊለያይ ይችላል.

ሁለተኛው ቡድን ሜካኖኬሚካል ዘዴዎችን (ኳስ ወፍጮን) ያጠቃልላል ፣ ይህም በፕላኔቶች ወፍጮዎች ውስጥ እርስ በእርሱ የማይሟሟ አካላትን በመፍጨት ወይም ጠንካራ መፍትሄዎችን በመበስበስ ናኖሲስቶችን ለማግኘት ያስችላል ።

በሜካኒካዊ ጭንቀት ተጽዕኖ ሥር አዳዲስ ደረጃዎች መፈጠር. ሦስተኛው ቡድን ዘዴዎች በቦታ የተገደቡ ስርዓቶች - ናኖሬክተሮች (ሚሴል, ነጠብጣቦች, ፊልሞች, ወዘተ) አጠቃቀም ላይ የተመሰረተ ነው. እንደነዚህ ያሉት ዘዴዎች በተገለበጡ ሚሴልስ ፣ ላንግሙየር-ብሎጄት ፊልሞች ፣ ማስታወቂያ ንብርብሮች ወይም ጠንካራ-ደረጃ ናኖሬክተሮች ውስጥ ውህደትን ያካትታሉ። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, በዚህ ሁኔታ ውስጥ የተፈጠሩት ቅንጣቶች መጠን ሊበልጥ አይችልም

የተዛማጁ ናኖሬክተር መጠን, እና ስለዚህ እነዚህ ዘዴዎች ሞኖዶስተሮች ስርዓቶችን ለማግኘት ያስችላሉ. በተጨማሪም, አጠቃቀም

colloidal nanoreactors የተለያዩ ቅርጾች እና anisotropy (አነስተኛ መጠን ያላቸውን ጨምሮ) nanoparticles, እንዲሁም ቅቦች ጋር ቅንጣቶች ለማግኘት ያስችለዋል.

ይህ ዘዴ ከሞላ ጎደል ሁሉንም የ nanostructures ክፍሎች ለማግኘት ጥቅም ላይ ይውላል - ከአንድ-ክፍል ብረታ ብረት እስከ መልቲ-ኮምፓንታል ኦክሳይድ። ይህ ደግሞ በ polycondensation ወቅት መፍትሄዎች ውስጥ የአልትራማይክሮዳይፐርስ እና የኮሎይድ ቅንጣቶችን በመፍጠር ላይ የተመሰረቱ ዘዴዎችን ያጠቃልላል-ስብስብን የሚከላከሉ surfactants ፊት. በሕያው ተፈጥሮ ለሕያዋን ሥርዓቶች መራባት እና ሥራ (ለምሳሌ ፣ ፕሮቲን ውህደት ፣ ዲ ኤን ኤ ማባዛት ፣ አር ኤን ኤ ፣ ወዘተ) ጥቅም ላይ የሚውለው ከዋናው አብነት ጋር በተፈጠረው መዋቅር ማሟያ ላይ የተመሠረተ ይህ ዘዴ መሆኑ አስፈላጊ ነው ። ) አራተኛው ቡድን በኬሚካላዊ ምላሽ ወይም በአኖዲክ መሟሟት ምክንያት ከማይክሮ ሆቴሮጅን ሲስተም ውስጥ አንዱን በማስወገድ ላይ በመመርኮዝ በጣም የተቦረቦሩ እና በደንብ የተበታተኑ አወቃቀሮችን ለማግኘት ኬሚካላዊ ዘዴዎችን ያጠቃልላል። እነዚህ ዘዴዎች የመስታወት ወይም የጨው ማትሪክስ ከተሟሟት ንጥረ ነገር ጋር በማጥፋት ናኖኮምፖዚትስ የማምረት ባህላዊ ዘዴን ያጠቃልላሉ፣ ይህ ደግሞ በማትሪክስ ውስጥ የዚህ ንጥረ ነገር ናኖኢንዲሊሽን እንዲለቀቅ ያደርጋል (የመስታወት ክሪስታላይዜሽን ዘዴ)። በዚህ ሁኔታ ውስጥ, ወደ ማትሪክስ ውስጥ ንቁውን ክፍል ማስተዋወቅ በሁለት መንገዶች ሊከናወን ይችላል: ወደ ማቅለጫው ላይ በመጨመር በማጥፋት እና በቀጥታ ወደ ion implantation በመጠቀም ወደ ጠንካራ ማትሪክስ ውስጥ ማስገባት.

የኳንተም ነጠብጣቦች ባህሪያት

የኳንተም ዶትስ (QDs) ልዩ የጨረር ባህሪያት በተለያዩ መስኮች ጥቅም ላይ የሚውሉ ተስፋ ሰጭ ቁስ ያደርጋቸዋል። በተለይም QDsን በብርሃን አመንጪ ዳዮዶች፣ ማሳያዎች፣ ሌዘር እና የፀሐይ ባትሪዎች ለመጠቀም እድገቶች በመካሄድ ላይ ናቸው። በተጨማሪም፣ QDsን በሚሸፍኑት የሊጋንድ ቡድኖች እና የባዮሞለኪውሎች ተግባራዊ ቡድኖች መካከል በተመጣጣኝ ትስስር ከባዮሞለኪውሎች ጋር ሊጣመሩ ይችላሉ። በዚህ ቅፅ፣ እንደ ፍሎረሰንት መለያዎች በተለያዩ የባዮአናሊሲስ አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ ከክትባት መከላከያ ዘዴዎች እስከ ቲሹ ምስል እና በሰውነት ውስጥ ያሉ መድኃኒቶችን መከታተል ያገለግላሉ። የ QD አጠቃቀም ባዮአናሊሲስ ዛሬ የ luminescent nanocrystals አተገባበር ተስፋ ሰጪ ቦታዎች አንዱ ነው። የQDs ልዩ ባህሪያት፣ እንደ የልቀት ቀለም በመጠን ላይ ጥገኛ መሆን፣ ከፍተኛ የፎቶ መረጋጋት እና ሰፊ የመምጠጥ እይታ፣ ብዙ መለኪያዎችን በአንድ ጊዜ መቅዳት ለሚፈልጉ ለአልትራሴንሲቲቭ፣ ባለብዙ ቀለም ባዮሎጂካል ነገሮችን ለይቶ ለማወቅ እና ለህክምና ምርመራዎች ተስማሚ ፍሎሮፎሮች ያደርጋቸዋል።

ሴሚኮንዳክተር QDs ናኖክሪስታሎች ሲሆኑ በሦስቱም አቅጣጫ መጠናቸው ለአንድ ቁስ ከቦህር ኤክስቶን ራዲየስ ያነሱ ናቸው። በእንደዚህ ዓይነት ነገሮች ውስጥ የመጠን ተፅእኖ ይስተዋላል-የጨረር ባህሪያት, በተለይም የባንዱ ክፍተት (እና, በዚህ መሰረት, የልቀት ሞገድ ርዝመት) እና የመጥፋት መጠን, በ nanoparticles መጠን እና ቅርፅ ላይ የተመሰረቱ ናቸው. በእንደዚህ ዓይነት የቦታ ውስንነት ምክንያት QDs አላቸው. ልዩ የኦፕቲካል እና ኬሚካዊ ባህሪዎች;

በእውነተኛ ጊዜ የፍሎረሰንት መለያ ባህሪን የፍላጎት ጨረር እና የረጅም ጊዜ ምልከታ ኃይልን በተደጋጋሚ እንዲጨምሩ የሚያስችልዎት ከፍተኛ የፎቶስታትነት ችሎታ።

ሰፊ የመምጠጥ ስፔክትረም - በዚህ ምክንያት የተለያዩ ዲያሜትሮች ያላቸው QDዎች በብርሃን ምንጭ 400 nm የሞገድ ርዝመት (ወይም ሌላ) በአንድ ጊዜ ሊደሰቱ ይችላሉ ፣ የእነዚህ ናሙናዎች ልቀት የሞገድ ርዝመት በ 490 - 590 nm ውስጥ ይለያያል (የፍሎረሰንት ቀለም ከ ሰማያዊ ወደ ብርቱካንማ-ቀይ) .

የተመጣጠነ እና ጠባብ (የከፍተኛው ስፋት በግማሽ ቢበዛ ከ 30 nm አይበልጥም) QD fluorescence ጫፍ ባለብዙ ቀለም መለያዎችን የማግኘት ሂደትን ቀላል ያደርገዋል።

የQDs ብሩህነት በጣም ከፍተኛ በመሆኑ የፍሎረሰንስ ማይክሮስኮፕን በመጠቀም እንደ ነጠላ ነገሮች ሊገኙ ይችላሉ።

በባዮአናላይዜሽን ውስጥ QD ዎችን ለመጠቀም ከውሃ መሟሟት እና ባዮኬሚካላዊነት ጋር በተያያዙ መስፈርቶች ተገዢ ናቸው (የኢንኦርጋኒክ ኮር በውሃ ውስጥ የማይሟሟ ስለሆነ) እንዲሁም ግልጽ የሆነ የንጥል መጠን ስርጭት እና በማከማቻ ጊዜ መረጋጋት። በውሃ ውስጥ የሚሟሟ ንብረቶችን ለ QDs ለማካፈል፣ የመዋሃድ በርካታ አቀራረቦች አሉ፡ ወይ QDs በውሃ ውስጥ በቀጥታ የተዋሃዱ ናቸው። ወይም በኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ የተገኙ QD ዎች የ QD ዎችን የሚሸፍነውን የሊጋንድ ሽፋን በማስተካከል ወደ የውሃ መፍትሄዎች ይተላለፋሉ።

በውሃ ውስጥ ያሉ መፍትሄዎች ውህድ ሃይድሮፊል ኪውዲዎችን ለማግኘት ያስችላል፤ ሆኖም ግን፣ እንደ ፍሎረሰንስ ኳንተም ምርት፣ ቅንጣት መጠን ስርጭት እና በጊዜ መረጋጋት ባሉ ባህሪያት ብዛት በኦርጋኒክ ደረጃዎች ከተገኙት ሴሚኮንዳክተር QDs በእጅጉ ያነሱ ናቸው። ስለዚህ፣ እንደ ባዮታግ ጥቅም ላይ የሚውለው፣ QDs በአብዛኛው የሚዋቀሩት በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ በኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ ለመጀመሪያ ጊዜ በ1993 በሙሬይ እና ሌሎች ሳይንሳዊ ቡድን በተጠቀመው ዘዴ ነው። የመዋሃዱ መሰረታዊ መርህ የብረታ ብረት ቀዳሚዎች ሲዲ እና ቻልኮጅን ሴ ወደ ከፍተኛ የሙቀት መጠን በሚሞቅ የማስተባበሪያ መሟሟት ውስጥ ማስገባት ነው። የሂደቱ ጊዜ እየጨመረ በሄደ ቁጥር የመምጠጥ ስፔክትረም ወደ ረጅም የሞገድ ርዝመቶች ይቀየራል, ይህም የሲዲሴ ክሪስታሎች እድገትን ያሳያል.

የሲዲሴ ኒውክሊየሮች ዝቅተኛ የፍሎረሰንት ብሩህነት አላቸው - የእነሱ ኳንተም ምርት (QY) ፣ እንደ አንድ ደንብ ፣ ከ 5% አይበልጥም። HF እና photostability ለመጨመር ፍሎረሰንት CdSe ኮሮች ተመሳሳይ መዋቅር እና ስብጥር ጋር ሰፊ ክፍተት semiconductor ንብርብር, ይህም ኮር ወለል passivates, በዚህም ጉልህ fluorescence HF እየጨመረ. የቅርፊቱ እና የኮር ተመሳሳይ ክሪስታል መዋቅር አስፈላጊ ሁኔታ ነው, አለበለዚያ አንድ አይነት እድገት አይከሰትም, እና የአወቃቀሮች ልዩነት በደረጃ ድንበሮች ላይ ጉድለቶችን ሊያስከትል ይችላል. የካድሚየም ሴሌኒድ ኮሮችን ለመልበስ እንደ ዚንክ ሰልፋይድ፣ ካድሚየም ሰልፋይድ እና ዚንክ ሴሊናይድ ያሉ ሰፊ ክፍተት ሴሚኮንዳክተሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ። ሆኖም ፣ ዚንክ ሰልፋይድ ፣ እንደ አንድ ደንብ ፣ የሚበቅለው በትንሽ ካድሚየም ሴሊኒድ ኒውክሊየስ (ከ ጋር) ብቻ ነው። መ(ሲዲሴ)< 3 нм). Согласно , наращивание оболочки ZnS на ядрах CdSe большего диаметра затруднительно из-за большой разницы в параметрах кристаллических решёток CdSe и ZnS. Поэтому при наращивании ZnS непосредственно на ядрах CdSe диаметром более ~3 нм между ядром и сульфидом цинка помещают промежуточный слой – наращивают оболочку селенида цинка или сульфида кадмия, которые имеют промежуточные между CdSe и ZnS параметры кристаллической решётки и величину запрещённой зоны .

የሃይድሮፎቢክ QD ዎችን ወደ የውሃ መፍትሄዎች ለማስተላለፍ ሁለት ዋና መንገዶች አሉ-የሊጋንድ መተኪያ ዘዴ እና ከአምፊፊል ሞለኪውሎች ጋር መቀባት። በተጨማሪም የ QD ሽፋን ከሲሊኮን ኦክሳይድ ቅርፊት ጋር ብዙውን ጊዜ እንደ የተለየ ምድብ ይመደባል.

የንጥል መጠኖችን ለመወሰን ዘዴዎች

ከላይ ያሉት የኮሎይድ ኳንተም ነጠብጣቦች ባህሪያት የመጠን ተፅእኖ በሚኖርበት ጊዜ ይታያሉ, ስለዚህ, የንጥል መጠኖችን መለካት አስፈላጊ ነው.

በዚህ ኤስአርኤስ ውስጥ በኡርፉ ፊዚካል እና ኮሎይድ ኬሚስትሪ ዲፓርትመንት ውስጥ በተገጠመ የፎቶኮር ኮምፓክት መሳሪያ ላይ እንዲሁም በሩሲያ አካዳሚ የኡራል ቅርንጫፍ ጽኑ ስቴት ኬሚስትሪ ተቋም በ Zetasizer ናኖ ዜድ ጭነት ላይ መለኪያዎች ተካሂደዋል። የሳይንስ.

SpectrophotometerPhotocor Compact

የፎቶኮር ኮምፓክት ላብራቶሪ ስፔክትሮሜትር ዲያግራም በስእል 1.8 ይታያል፡-

ምስል.1.8. የ Photocor Compact spectrometer ንድፍ.

መሳሪያው በሞገድ ርዝመት λ = 653.6 nm ያለው በሙቀት የተረጋጋ ዳዮድ ሌዘር ይጠቀማል። የሌዘር ጨረር 90 ሚሜ የትኩረት ርዝመት ያለው የትኩረት ሌንስ L1 ውስጥ ያልፋል እና በጥናት ላይ ባለው ናሙና ላይ ይሰበሰባል, በ nanoparticles ጥቃቅን መለዋወጥ የተበታተነ ነው. የተበታተነ ብርሃን በትክክለኛው ማዕዘን ይለካል፣ በዲያፍራም d = 0.7 ሚሜ ያልፋል፣ በሌንስ L2 በሰከንድ 100 µm ቀዳዳ ላይ ያተኮረ ነው፣ ከዚያም ግልጽ በሆነ መስታወት በግማሽ ይከፈላል እና ሁለት የፎቶ multipliers ይመታል። የመሰብሰብን አንድነት ለመጠበቅ ከፒኤምቲ ፊት ለፊት ያለው የነጥብ ዲያፍራም በመጀመሪያው የፍሬስኔል ዞን ቅደም ተከተል መጠን ሊኖረው ይገባል. በትናንሽ መጠኖች፣ የምልክት-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ ይቀንሳል፤ በመጠን ሲጨምር፣ ቁርኝት ይቀንሳል እና የግንኙነት ተግባሩ ስፋት ይቀንሳል። የፎቶኮር-ኮምፓክት ስፔክትሮሜትር ሁለት PMT ን ይጠቀማል ፣ የምልክቶቻቸው ተሻጋሪነት ተግባር ይለካል ፣ ይህ የ PMT ጫጫታዎችን ለማስወገድ ያስችላል ፣ ምክንያቱም እነሱ ስላልተገናኙ እና ከ PMT የሚመጡ የምልክት ግንኙነቶች አቻ ይሆናሉ። የተበታተነ ብርሃን ተያያዥነት ተግባር. መልቲ ቻናል (288 ቻናሎች) ኮርፖሬሽን ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ምልክቶቹ በኮምፒተር ይነበባሉ ። መሳሪያውን ለመቆጣጠር, የመለኪያ ሂደቱን እና የመለኪያ ውጤቶችን ለማስኬድ ጥቅም ላይ ይውላል.

የተገኙት መፍትሄዎች በተመጣጣኝ ስፔክትሮሜትር ላይ ተለክተዋል. የፎቶኮር ሶፍትዌርን በመጠቀም የመለኪያዎችን ሂደት መከታተል እና ኮርፖሬተሩን መቆጣጠር ይችላሉ። በመለኪያዎች ጊዜ አጠቃላይ የመለኪያ ጊዜ ወደ ክፍሎች ይከፈላል ፣ የተፈጠረውን የግንኙነት ተግባራት እና የመበታተን ጥንካሬዎች ይተነትናል ፣ እና በተወሰነ የጊዜ ክፍተት ውስጥ ያለው አማካይ ጥንካሬ ከቀሪው የበለጠ ከሆነ ፣ ለዚህ የጊዜ ክፍተት መለኪያዎች ችላ ይባላሉ ፣ የተቀሩት አማካይ ናቸው። ይህ በጣም ያልተለመዱ የአቧራ ቅንጣቶች (በመጠን ውስጥ ብዙ ማይክሮኖች) በተዛመደ የግንኙነት ተግባር ውስጥ የተዛቡ ነገሮችን እንዲያስወግዱ ያስችልዎታል።

ምስል 1.9 የፎቶኮር ሶፍትዌር ትስስር ስፔክትሮሜትር ሶፍትዌር ያሳያል፡-

ምስል 1.9 የፎቶኮር ሶፍትዌር ትስስር ስፔክትሮሜትር ሶፍትዌር.

ግራፎች 1,2,4 - በሎጋሪዝም ሚዛን የሚለካው የግንኙነት ተግባራት: 1 - kf በተወሰነ ጊዜ ይለካሉ, 2 - የሚለኩ ተግባራት, 4 - አጠቃላይ የግንኙነት ተግባር ይታያል; 3 ግራፍ - የናሙና ሙቀት; 5 ግራፍ - የመበታተን ጥንካሬ.

መርሃግብሩ የሌዘር ጥንካሬን, የሙቀት መጠንን (3), ለአንድ ጊዜ መለኪያ እና የመለኪያዎች ብዛት እንዲቀይሩ ያስችልዎታል. የመለኪያው ትክክለኛነት ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ በእነዚህ መለኪያዎች ስብስብ ላይ የተመሰረተ ነው.

የተከማቸ የማዛመድ ተግባር የተከናወነው በDynaLS ፕሮግራም ነው፣ ሶፍትዌሩ በምስል 1.10 ቀርቧል፡-

ሩዝ. 1.10. የግንኙነት ተግባር ማቀነባበሪያ ሶፍትዌር ፣ DynaLC።

1 - የሚለካው የግንኙነት ተግባር ፣ በንድፈ-ሀሳቡ ግምታዊ; 2 - በተገኘው የንድፈ ሃሳብ እና በሚለካው ገላጭ ተግባራት መካከል ልዩነት; 3 - የተገኘውን የመጠን ማከፋፈያ, የንድፈ ሃሳባዊ ተግባሩን ከሙከራው ጋር በማገናዘብ; 4 - የውጤቶች ሰንጠረዥ. በሰንጠረዡ ውስጥ: የመጀመሪያው አምድ የተገኙ መፍትሄዎች ብዛት ነው; ሁለተኛው የእነዚህ መፍትሄዎች "አካባቢ" ነው; ሦስተኛው - አማካይ ዋጋ; አራተኛ - ከፍተኛ ዋጋ; የመጨረሻው የመፍትሄው ስርጭት (ስህተት) ነው. የቲዎሬቲክ ኩርባው ከሙከራው ጋር ምን ያህል እንደሚገጣጠም የሚያሳይ መስፈርትም ተሰጥቷል።

የሙከራ ዘዴ

የሃይድሮኬሚካል ውህደት ዘዴ

ከውሃ መፍትሄዎች የኬሚካላዊ ክምችት ልዩ ማራኪነት እና ሰፊ ተስፋዎች አሉት, በመጨረሻው ውጤት. የሃይድሮኬሚካል ማጠራቀሚያ ዘዴ በከፍተኛ ምርታማነት እና ቅልጥፍና, የቴክኖሎጂ ንድፍ ቀላልነት, ውስብስብ ቅርጾችን እና የተለያዩ ተፈጥሮን ወለል ላይ ቅንጣቶችን የመተግበር እድል, እንዲሁም ንብርብሩን በኦርጋኒክ ions ወይም ሞለኪውሎች ከፍተኛ ሙቀትን በማይፈቅዱ ንጣፎች ይገለጻል. ማሞቂያ, እና "ቀላል ኬሚካል" የመዋሃድ እድል. የኋለኛው ይህ ዘዴ በተፈጥሮ ውስጥ metastable ናቸው ውስብስብ መዋቅር ብረት chalcogenide ውህዶች ዝግጅት በጣም ተስፋ እንደ እንድንመለከት ያስችለናል. ሃይድሮኬሚካል ውህድ የብረታ ብረት ሰልፋይድ ኳንተም ነጠብጣቦችን ለማምረት ተስፋ ሰጭ ዘዴ ነው ፣ ይህም ብዙ አይነት ባህሪያቸውን ሊያቀርብ ይችላል። ውህዱ የሚከናወነው የብረት ጨው ፣ አልካላይን ፣ ቻልኮጅናይዘር እና ውስብስብ ወኪል በያዘ የምላሽ መታጠቢያ ውስጥ ነው።

ጠንካራውን ደረጃ ከሚፈጥሩት ዋና ዋና ሬጀንቶች በተጨማሪ የብረት ionዎችን ወደ ቋሚ ውስብስቦች ማገናኘት የሚችሉ ማያያዣዎች ወደ መፍትሄው ውስጥ ይገባሉ። የአልካላይን አካባቢ ለቻልኮጅነር መበስበስ አስፈላጊ ነው. በሃይድሮኬሚካል ውህደት ውስጥ ውስብስብ ወኪሎች ሚና በጣም አስፈላጊ ነው ፣ ምክንያቱም መግቢያው በመፍትሔው ውስጥ የነፃ ብረት አየኖች ትኩረትን በእጅጉ ስለሚቀንስ ፣ የማዋሃድ ሂደቱን ያዘገየዋል ፣ የጠንካራ ደረጃ ፈጣን ዝናብ ይከላከላል ፣ ምስረታ እና እድገትን ያረጋግጣል። የኳንተም ነጥቦች. ውስብስብ የብረት ionዎች የመፍጠር ጥንካሬ, እንዲሁም የሊንዳው ፊዚዮኬሚካላዊ ተፈጥሮ በሃይድሮኬሚካል ውህደት ሂደት ላይ ወሳኝ ተጽእኖ አለው.

KOH, NaOH, NH እንደ አልካሊ ጥቅም ላይ ይውላሉ. 4 ኦኤች ወይም ኤቲሊንዲያሚን. የተለያዩ የ chalcogenizers ዓይነቶች በሃይድሮኬሚካል ክምችት ላይ እና በምርቶች ውህደት ላይ የተወሰነ ተጽእኖ ይኖራቸዋል. በ chalcogenizer ዓይነት ላይ በመመስረት ውህዱ በሁለት ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ላይ የተመሠረተ ነው-

(2.1)

, (2.2)

ውስብስብ የብረት ion የት አለ.

የብረት chalcogenide አንድ የማይሟሙ ዙር ምስረታ መስፈርት supersaturation ነው, ይህም አየኖች ኳንተም ነጥቦች ከመመሥረት ያለውን ion ምርት ሬሾ ጠንካራ ዙር ያለውን solubility ያለውን ምርት እንደ ፍቺ ነው. በሂደቱ የመጀመሪያ ደረጃዎች ላይ በመፍትሔው ውስጥ የኒውክሊየስ መፈጠር እና የንጥረቱ መጠን በጣም በፍጥነት ይጨምራል ፣ ይህም በምላሽ ድብልቅ ውስጥ ካለው ከፍተኛ መጠን ያለው ion ጋር የተያያዘ ነው። እነዚህ ionዎች መፍትሄው እየሟጠጠ ሲሄድ, ስርዓቱ ሚዛናዊነት እስኪያገኝ ድረስ የጠንካራ ፍጥነቱ መጠን ይቀንሳል.

የሥራ መፍትሄ ለማዘጋጀት ሬጀንቶችን የማፍሰስ ሂደት በጥብቅ የተስተካከለ ነው ። የዚህ አስፈላጊነት የ chalcogenides የማስቀመጫ ሂደት የተለያዩ ስለሆነ ነው ፣ እና መጠኑ አዲስ ደረጃ በሚፈጠርበት የመጀመሪያ ሁኔታዎች ላይ የተመሠረተ ነው።

የሥራው መፍትሄ የሚዘጋጀው የመነሻ ንጥረ ነገሮችን ስሌት መጠን በማቀላቀል ነው. የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት በ 50 ሚሊር መጠን ባለው ብርጭቆ ሬአክተር ውስጥ ይከናወናል። በመጀመሪያ ፣ የተሰላው የካድሚየም ጨው ወደ ሬአክተሩ ይጨመራል ፣ ከዚያም ሶዲየም ሲትሬት ይተዋወቃል እና የተጣራ ውሃ ይጨመራል። ከዚያ በኋላ, መፍትሄው አልካላይን ይሠራል, እና ቲዩሪያ ወደ እሱ ይጨመራል. ውህደቱን ለማረጋጋት ፣የተሰላ የትሪሎን ቢ መጠን ወደ ምላሽ ድብልቅ ውስጥ ይገባል ።በዚህ ምክንያት የሚመጡት የኳንተም ነጠብጣቦች በአልትራቫዮሌት ብርሃን ውስጥ ይነቃሉ።

ይህ ዘዴ የተዘጋጀው በኡርፉ ፊዚካል እና ኮሎይድ ኬሚስትሪ ዲፓርትመንት ሲሆን በዋነኝነት ጥቅም ላይ የሚውለው የብረት ቻልኮጅኒዶች ቀጭን ፊልሞችን እና በእነሱ ላይ በመመርኮዝ ጠንካራ መፍትሄዎችን ለማግኘት ነው። ይሁን እንጂ በዚህ ሥራ ውስጥ የተካሄዱት ጥናቶች በብረት ሰልፋይድ እና በጠንካራ መፍትሄዎች ላይ ተመስርተው የኳንተም ነጠብጣቦችን ውህደት ተግባራዊነት አሳይተዋል.

ኬሚካዊ ሪጀንቶች

ለሃይድሮኬሚካል ውህደት የኳንተም ነጥቦች ሲዲኤስ፣ ፒቢኤስ፣ ሲዲ x ፒቢ 1- x ኤስ፣

የሚከተሉት ኬሚካላዊ መልመጃዎች ጥቅም ላይ ውለዋል.

ካድሚየም ክሎራይድ CdCl 2, h, 1 M;

እርሳስ አሲቴት Pb (CH 3 COO) 2 ZH 2 0, h, 1 M;

ቲዮሪያ (ኤንኤች 2) 2 CS, h, 1.5 M;

ሶዲየም ሲትሬት ና 3 C 6 H 5 O 7, 1 M;

ሶዲየም ሃይድሮክሳይድ NaOH, የትንታኔ ደረጃ, 5 M;

Surfactant Praestol 655 ቪኤስ;

Surfactant ATM 10-16 (Alkyl C10-16 trimethylammonium chloride Cl, R = C 10 -C 16);

የኤቲሊንዲያሚንቴትራክቲክ አሲድ ዲሶዲየም ጨው

C 10 H 14 O 8 N 2 Na 2 2H 2 0.1 M.

የሲኤምሲ ማረጋጊያዎችን መወሰን በ ANION conductometer በመጠቀም ተካሂዷል.

የቆሻሻ መፍትሄዎችን ማስወገድ

የተጣራ መፍትሄ የካድሚየም ፣ እርሳስ ፣ ውስብስብ ወኪሎች እና ቲዩሪያ የሚሟሟ ጨዎችን ከያዘው የሃይድሮኬሚካል ዝናብ በኋላ ወደ 353 ኪ.ሜ እንዲሞቅ ተደርጓል ፣ የመዳብ ሰልፌት በላዩ ላይ ተጨምሯል (105 ግ በ 1 ሊትር የምላሽ ድብልቅ ፣ ቫዮሌት ቀለም እስኪታይ ድረስ) ), በሙቀት ተሞቅቶ መቋቋም ቪበ 10 ደቂቃዎች ውስጥ. ከዚህ በኋላ ድብልቁ በክፍል ሙቀት ውስጥ ለ 30-40 ደቂቃዎች ይቀራል እና የተፈጠረውን ዝናብ በማጣራት በቀድሞው ደረጃ ላይ ከተጣራው ጋር ተጣምሯል. ውስብስብ ውህዶችን የያዘው ማጣሪያ ከሚፈቀደው ከፍተኛ መጠን በታች ባለው ክምችት በቧንቧ ውሃ ተበረዘ እና በከተማው ፍሳሽ ውስጥ ፈሰሰ።

የመለኪያ ቴክኒክ በንጥል ተንታኝ ላይፎቶኮርየታመቀ

የፎቶኮር ኮምፓክት ቅንጣቢ መጠን ተንታኝ የተነደፈው የፖሊመሮች ቅንጣትን መጠን፣ የስርጭት መጠንን እና ሞለኪውላዊ ክብደትን ለመለካት ነው። መሣሪያው ለባህላዊ ፊዚኮኬሚካል ምርምር እንዲሁም ለናኖቴክኖሎጂ፣ ባዮኬሚስትሪ እና ባዮፊዚክስ አዳዲስ አፕሊኬሽኖች የታሰበ ነው።

የቅንጣት መጠን analyzer ያለው የክወና መርህ ተለዋዋጭ ብርሃን መበተን ክስተት ላይ የተመሠረተ ነው (የፎቶ ተዛማጅ spectroscopy ዘዴ). በተበታተነ የብርሃን መጠን ውስጥ የመለዋወጦችን ተያያዥነት ተግባር መለካት እና የተበታተኑ ዋና ዋና ክፍሎች በፈሳሽ ውስጥ የተበተኑትን ቅንጣቶች መጠን እና የፖሊሜር ሞለኪውሎችን ሞለኪውላዊ ክብደት ለማግኘት ያስችላል። የሚለካው መጠኖች ከ nm ክፍልፋዮች እስከ 6 ማይክሮን ነው.

የተለዋዋጭ ብርሃን መበታተን ዘዴ መሰረታዊ ነገሮች (የፎቶ ኮርሬሽን ስፔክትሮስኮፒ)

የፎቶኮር-ኤፍሲ ኮርሌተር ጊዜያዊ ተያያዥ ተግባራትን ለመለካት ሁለንተናዊ መሳሪያ ነው። የሁለት ሲግናሎች ተሻጋሪ ግንኙነት ተግባር G 12 l 1 (t) እና l 2 (t) (ለምሳሌ የብርሃን መበታተን ጥንካሬ) በጊዜ ወሰን ውስጥ የሁለት ምልክቶችን ግንኙነት (ተመሳሳይነት) ይገልፃል እና እንደሚከተለው ይገለጻል።

የመዘግየቱ ጊዜ የት ነው. የማዕዘን ቅንፎች በጊዜ ሂደት አማካኝ መሆናቸውን ያመለክታሉ። የአውቶኮሬሌሽን ተግባር በምልክት I 1 (t) እና በተመሳሳዩ ምልክት 1 2 (t+) መካከል ያለውን ቁርኝት ይገልጻል።

በግንኙነት ተግባር ፍቺ መሠረት የኮሪሌተር ኦፕሬቲንግ ስልተ ቀመር የሚከተሉትን ተግባራት ማከናወንን ያጠቃልላል።

የፎቶኮር-ኤፍሲ ኮርሌተር የተነደፈው በተለይ የፎቶን ኮርፖሬሽን ስፔክትሮስኮፒ (ፒሲኤስ) ምልክቶችን ለመተንተን ነው። የ FCS ዘዴው ይዘት እንደሚከተለው ነው-የሌዘር ጨረር የታገዱ የተበታተኑ ቅንጣቶችን በያዘው የፈተና ፈሳሽ ውስጥ ሲያልፍ የብርሃን ክፍል በክፍሎች ብዛት ላይ በመለዋወጥ ይሰራጫል። እነዚህ ቅንጣቶች ብራውንያን እንቅስቃሴ ያካሂዳሉ፣ ይህም በስርጭት እኩልታ ሊገለጽ ይችላል። ከዚህ እኩልታ መፍትሄ የተበታተነ የብርሃን ስፔክትረም Γ (ወይም የመለዋወጦች ባህሪ የመዝናኛ ጊዜ T c) ከስርጭት ኮፊሸን D ጋር የሚዛመድ አገላለጽ እናገኛለን።

የት q ብርሃን የተበታተነበት የመወዛወዝ ሞገድ ቬክተር ሞጁል ነው። የስርጭት ቅንጅት D በአንስታይን-ስቶክስ እኩልዮሽ ከሃይድሮዳይናሚክ ራዲየስ ቅንጣቶች R ጋር ይዛመዳል፡

k የቦልትማን ቋሚ የሆነበት፣ ቲ ፍፁም ሙቀት ነው፣ - የማሟሟት ሸለተ viscosity.

የሙከራ ክፍል

በካድሚየም ሰልፋይድ ላይ የተመሠረተ የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት

የሲዲኤስ ኳንተም ዶትስ ጥናት ከPbS QDs ጋር የዚህ SRS ዋና አቅጣጫ ነው። ይህ በዋነኛነት በሃይድሮኬሚካል ውህደት ወቅት የዚህን ንጥረ ነገር ባህሪያት በደንብ በማጥናት እና በተመሳሳይ ጊዜ, ለ QD ውህድነት እምብዛም ጥቅም ላይ የማይውሉ በመሆናቸው ነው. ተከታታይ ሙከራዎች ኳንተም ነጥቦችን ለማግኘት በሚከተለው ቅንብር ምላሽ ድብልቅ ውስጥ ሞል / ሊ: = 0.01; = 0.2; = 0.12; [TM] = 0.3. በዚህ ሁኔታ የሪኤጀንቶችን የማፍሰስ ቅደም ተከተል በጥብቅ ይገለጻል-የሶዲየም ሲትሬት መፍትሄ ወደ ካድሚየም ክሎራይድ መፍትሄ ይጨመራል ፣ ድብልቁ እስኪቀልጥ ድረስ እና በተቀላቀለ ውሃ እስኪቀልጥ ድረስ ድብልቅው በደንብ ይደባለቃል። በመቀጠልም መፍትሄው በሶዲየም ሃይድሮክሳይድ አማካኝነት አልካላይን ይሠራል እና ቲዩሪያ ይጨመርበታል, ከዚያ በኋላ የምላሽ ጊዜ መቁጠር ይጀምራል. በመጨረሻም, በጣም ተስማሚ የሆነ ማረጋጊያ እንደ ማረጋጊያ ተጨማሪ ተጨምሯል, በዚህ ሁኔታ ትሪሎን ቢ (0.1 ሜ). የሚፈለገው መጠን በሙከራ ተወስኗል። ሙከራዎቹ በ 298 ኪ.ሜ የሙቀት መጠን ተካሂደዋል, ማግበር በ UV መብራት ተካሂዷል.

የተጨመሩ የሪኤጀንቶች መጠኖች የመነሻ ንጥረ ነገሮችን የመጀመሪያ መጠኖች እሴቶችን በመጠቀም በተመጣጣኝ ህግ መሰረት ይሰላሉ። የምላሽ መርከብ በ 50 ሚሊር መጠን ተመርጧል.

የአጸፋው ዘዴ ቀጭን ፊልሞችን ከመፍጠር ዘዴ ጋር ተመሳሳይ ነው, ነገር ግን ከእሱ በተቃራኒ የበለጠ የአልካላይን መካከለኛ (ፒኤች = 13.0) እና ትሪሎን ቢ ማረጋጊያ ለ QD ዎች ውህደት ጥቅም ላይ ይውላሉ, ይህም በሸፈኑ ምላሹን ይቀንሳል. የሲዲኤስ ቅንጣቶች እና አንድ አነስተኛ መጠን ያላቸውን ቅንጣቶች (ከ 3 nm) እንዲያገኝ ያስችለዋል.

በመነሻ ቅፅበት መፍትሄው ግልጽ ነው, ከአንድ ደቂቃ በኋላ ቢጫ ማብረቅ ይጀምራል. በአልትራቫዮሌት ብርሃን ውስጥ ሲነቃ, መፍትሄው ብሩህ አረንጓዴ ነው. በጣም ጥሩ ውህዶችን ፣ እንዲሁም ማረጋጊያዎችን በሚመርጡበት ጊዜ (በዚህ ጉዳይ ላይ ትሪሎን ቢ) ፣ መፍትሄው እስከ 1 ሰዓት ድረስ መጠኑን ይይዛል ፣ ከዚያ በኋላ agglomerates ይመሰረታል እና ዝናብ መፈጠር ይጀምራል።

ልኬቶቹ የተከናወኑት በፎቶኮር ኮምፓክት ቅንጣቢ መጠን ተንታኝ ላይ ነው፤ ውጤቶቹ የተከናወኑት የDynaLS ፕሮግራምን በመጠቀም ነው፣ ይህም የግንኙነት ተግባሩን የሚተነትን እና በመፍትሔው ውስጥ ወዳለው የአማካይ ራዲየስ ራዲየስ ያሰላል። በስእል. 3.1 እና 3.2 የ DynaLS ፕሮግራምን በይነገጽ እና እንዲሁም የሲዲኤስ QD ቅንጣትን መጠን ለመለካት የግንኙነት ተግባርን የማስኬድ ውጤቶች ያሳያሉ።

ምስል.3.1. የሲዲኤስ QD መፍትሄን የማዛመድ ተግባር ሲያስወግድ የDinaLS ፕሮግራም በይነገጽ።

ምስል.3.2. የሲዲኤስ QD መፍትሄን የማዛመድ ተግባር የማካሄድ ውጤቶች።

በስእል መሰረት. 3.2 መፍትሄው የ 2 nm ራዲየስ (ጫፍ ቁጥር 2) ያላቸው ቅንጣቶች እንዲሁም ትላልቅ አግግሎሜትሮች እንዳሉት ማየት ይቻላል. በመፍትሔው ውስጥ የብሬኒያዊ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ ብቻ ስላልሆነ ከ4 እስከ 6 ያሉት ጫፎች ከስህተት ጋር ይታያሉ።

የካድሚየም የጨው ክምችት በ QD ቅንጣት መጠኖች ላይ ያለው ውጤትሲዲኤስ

የኳንተም ነጥቦችን የመጠን ውጤትን ለማግኘት የመነሻ አቀናባሪዎቹ ምርጥ ውህዶች መመረጥ አለባቸው። በዚህ ሁኔታ የካድሚየም ጨው ክምችት ወሳኝ ሚና ይጫወታል, ስለዚህ የ CdCl 2 ትኩረትን በሚቀይርበት ጊዜ በሲዲኤስ ቅንጣቶች መጠን ላይ ለውጦችን ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል.

የካድሚየም ጨው ክምችት በመቀየር ምክንያት የሚከተሉት ጥገኞች ተገኝተዋል።

ምስል.3.3. የካድሚየም የጨው ክምችት ውጤት በሲዲኤስ QDዎች ቅንጣት መጠን በ = 0.005M (1), =0.01M (2), =0.02M.

ከቁጥር 11 ጀምሮ የ CdCl 2 ክምችት ሲቀየር, በሲዲኤስ ቅንጣቶች መጠን ላይ ትንሽ ለውጥ እንዳለ ማየት ይቻላል. ነገር ግን በሙከራው ምክንያት የመጠን ተፅእኖ መፍጠር የሚችሉ ቅንጣቶች በሚፈጠሩበት በጣም ጥሩው የማጎሪያ ክልል ውስጥ መቆየት አስፈላጊ እንደሆነ ተረጋግጧል።

በእርሳስ ሰልፋይድ ላይ የተመሠረተ የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት

የዚህ ሳይንሳዊ ምርምር ሌላው አስገራሚ አቅጣጫ በእርሳስ ሰልፋይድ ላይ የተመሰረተ የኳንተም ነጥብ ጥናት ነው። በሃይድሮኬሚካል ውህደት ወቅት የዚህ ንጥረ ነገር ባህሪያት, እንዲሁም ሲዲኤስ, በደንብ የተጠኑ ናቸው, በተጨማሪም, እርሳስ ሰልፋይድ አነስተኛ መርዛማ ነው, ይህም በሕክምና ውስጥ የመተግበሩን ወሰን ያሰፋል. ለ PbS QDs ውህደት, የሚከተሉት ሬጀንቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ, mol / l: [PbAc 2] = 0.05; = 0.2; = 0.12; [TM] = 0.3. የማፍሰሻ ሂደቱ ከሲዲኤስ አሠራር ጋር ተመሳሳይ ነው-የሶዲየም ሲትሬት መፍትሄ ወደ አሲቴት መፍትሄ ይጨመራል, የተፈጠረው ድብልቅ እስኪቀልጥ ድረስ እና በተቀላቀለ ውሃ እስኪቀላቀል ድረስ ቅልቅልው በደንብ ይደባለቃል. በመቀጠልም መፍትሄው በሶዲየም ሃይድሮክሳይድ አማካኝነት አልካላይን ይሠራል እና ቲዩሪያ ይጨመርበታል, ከዚያ በኋላ የምላሽ ጊዜ መቁጠር ይጀምራል. በመጨረሻም፣ surfactant praestol እንደ ማረጋጊያ ተጨማሪነት ይታከላል። ሙከራዎቹ በ 298 ኪ.ሜ የሙቀት መጠን ተካሂደዋል, ማግበር በ UV መብራት ተካሂዷል.

በመነሻ ጊዜ, የምላሽ ድብልቅው ግልጽ ነው, ነገር ግን ከ 30 ደቂቃዎች በኋላ ቀስ በቀስ ደመናማ መሆን ይጀምራል እና መፍትሄው ቀላል beige ይሆናል. ፕራይስቶልን ከጨመረ በኋላ እና ከተነሳ በኋላ, መፍትሄው ቀለም አይለወጥም. በ 3 ደቂቃዎች ውስጥ, መፍትሄው በ UV ብርሃን ውስጥ ደማቅ ቢጫ-አረንጓዴ ብርሀን ያገኛል, ያስተላልፋል, ልክ እንደ ሲዲኤስ, የጨረር አረንጓዴ ክፍል.

የፎቶኮር ኮምፓክት መጠን ተንታኝ በመጠቀም መለኪያዎች ተካሂደዋል። የግንኙነት ተግባር እና የመለኪያ ውጤቶቹ በምስል ውስጥ ይታያሉ። 3.4 እና 3.5 በቅደም ተከተል፡-

ምስል.3.4. የPbS QD መፍትሄን የማዛመድ ተግባር ሲያስወግዱ የDinaLS ፕሮግራም በይነገጽ።

ሩዝ. 3.5. የPbS QD መፍትሄን የማዛመድ ተግባር የማስኬድ ውጤቶች።

በስእል መሰረት. ምስል 13 እንደሚያሳየው መፍትሄው የ 7.5 nm ራዲየስ ያላቸው ቅንጣቶች, እንዲሁም agglomerates ከ 133.2 nm ራዲየስ ጋር. ቁንጮዎች 2 እና 3 የተቆጠሩት በመፍትሔው ውስጥ የብራውንያን እንቅስቃሴ ብቻ ሳይሆን የግብረ-መልስ ሂደት በመኖሩ ምክንያት ከስህተት ጋር ይታያሉ።

የእርሳስ ጨው ክምችት በ QD ቅንጣቶች መጠን ላይ ያለው ተጽእኖፒቢኤስ

ልክ እንደ የሲዲኤስ ኮሎይድል መፍትሄዎች ውህደት እና በ PbS መፍትሄዎች ውህደት ውስጥ, የመጠን ውጤትን ለማግኘት የመነሻ አካላት ስብስቦች መመረጥ አለባቸው. የእርሳስ ጨው ክምችት በ PbS QDs መጠን ላይ ያለውን ተጽእኖ እንመልከት።

የእርሳስ ጨው ክምችት በመቀየር ምክንያት የሚከተሉት ጥገኞች ተገኝተዋል።

ሩዝ. 3.6. የእርሳስ ጨው ክምችት በPbS QDs ቅንጣት መጠን በ [PbAc 2]=0.05M (1)፣ [PbAc 2]=0.01M (2)፣ [PbAc 2]=0.02M።

በስእል መሰረት. ስእል 14 እንደሚያሳየው በእርሳስ ጨው (0.05 M) ከፍተኛ መጠን ያለው የንጥል መጠኖች ለቋሚ እድገት የተጋለጡ አይደሉም, በ 0.01 እና 0.02 M የጨው ክምችት ላይ, የንጥል መጠኖች ቀጥተኛ ጭማሪ አለ. ስለዚህ, የእርሳስ ጨው የመነሻ ትኩረትን መለወጥ የ PbS QD መፍትሄዎችን መጠን በእጅጉ ይጎዳል.

በጠንካራ መፍትሄ ላይ የተመሰረተ የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደትሲዲኤስ- ፒቢኤስ

በተለዋዋጭ ጠንካራ መፍትሄዎች ላይ የተመሠረተ የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት እጅግ በጣም ተስፋ ሰጭ ነው ፣ ምክንያቱም አንድ ሰው ስብስባቸውን እና ተግባራዊ ባህሪያቸውን በሰፊው እንዲለዋወጡ ያስችላቸዋል። የብረት ቻልኮጅኒዶችን በመተካት ጠንካራ መፍትሄዎች ላይ የተመሰረቱ የኳንተም ነጠብጣቦች የመተግበሪያዎቻቸውን ወሰን በከፍተኛ ሁኔታ ሊያሰፋው ይችላል። ይህ በተለይ በእንቅስቃሴ መሰናክሎች ምክንያት በአንፃራዊነት የተረጋጉ የሱፐርሳቹሬትድ ጠንካራ መፍትሄዎችን ይመለከታል። በብረት chalcogenides ጠንካራ መፍትሄዎች ላይ በመመርኮዝ የኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት ላይ በሙከራዎች ጽሑፎች ውስጥ ምንም ዓይነት መግለጫ አላገኘንም።

በዚህ ሥራ፣ ለመጀመሪያ ጊዜ፣ ከሊድ ሰልፋይድ ጎን በሲዲኤስ-ፒቢኤስ ምትክ በጠንካራ መፍትሄዎች ላይ በመመርኮዝ ኳንተም ነጥቦችን ለማዋሃድ እና ለማጥናት ሙከራ ተደርጓል። የቁሳቁስን ባህሪያት ለመወሰን ተከታታይ ሙከራዎች ተካሂደዋል የኳንተም ነጥቦች በሚከተለው ጥንቅር ምላሽ ድብልቅ, ሞል / ሊ: = 0.01; [PbAc 2] = 0.05; = 0.2; = 4; [TM] = 0.3. ይህ ፎርሙላ ከ6 እስከ 8 ሞል % ባለው የካድሚየም ሰልፋይድ ይዘት የላቀ ተተኪ ጠንካራ መፍትሄዎችን ለማግኘት ያስችላል።

በዚህ ሁኔታ የሪኤጀንቶችን የማፍሰስ ቅደም ተከተል በጥብቅ ይገለጻል-በመጀመሪያው ዕቃ ውስጥ ሶዲየም ሲትሬት ወደ እርሳስ አሲቴት መፍትሄ ይጨመራል, ይህም በቀላሉ የሚሟሟ ነጭ ፈሳሽ ይፈጥራል, ውህዱ በደንብ የተደባለቀ እና በተቀላቀለ ውሃ የተሞላ ነው. በሁለተኛው መርከብ ውስጥ የውሃ አሞኒያ መፍትሄ ወደ ካድሚየም ክሎራይድ መፍትሄ ይጨመራል. በመቀጠል, መፍትሄዎች የተቀላቀሉ እና ቲዮሪያን ይጨምራሉ, ከዚህ ጊዜ ጀምሮ የምላሽ ጊዜ ይጀምራል. በመጨረሻም፣ surfactant praestol እንደ ማረጋጊያ ተጨማሪነት ይታከላል። ሙከራዎቹ በ 298 ኪ.ሜ የሙቀት መጠን ተካሂደዋል, ማግበር በ UV መብራት ተካሂዷል.

ዋናውን መፍትሄ ከጨመረ በኋላ, መፍትሄው ከአሁን በኋላ ቀለም አይለወጥም, በሚታየው ቦታ ላይ ቡናማ ያበራል. በዚህ ሁኔታ, መፍትሄው ግልጽ ሆኖ ይቆያል. በ UV መብራት ሲነቃ, መፍትሄው በደማቅ ቢጫ ብርሃን ማብራት ይጀምራል, እና ከ 5 ደቂቃዎች በኋላ - ደማቅ አረንጓዴ.

ከጥቂት ሰዓታት በኋላ ዝናብ ይጀምራል እና በሪአክተሩ ግድግዳዎች ላይ ግራጫ ፊልም ይሠራል.

የPhotocor Compact መሳሪያ በመጠቀም የቅንጣት መጠን ጥናቶች ተካሂደዋል። የ DynaLS ፕሮግራም በይነገጽ ከግንኙነት ተግባሩ እና የሂደቱ ውጤቶች በምስል ላይ ይታያሉ። 3.7 እና 3.8 በቅደም ተከተል፡-

ምስል.3.7. በCdS-PbS TRZ ላይ የተመሰረተ የQD መፍትሄን የማዛመድ ተግባር ሲያስወግድ የDinaLS ፕሮግራም በይነገጽ።

ሩዝ. 3.8. ሩዝ. 3.5. በCdS-PbS TZ ላይ የተመሰረተ የQD መፍትሄ የማዛመድ ተግባርን የማስኬድ ውጤቶች።

በስእል መሰረት. 3.8. መፍትሄው የ 1.8 nm ራዲየስ (ጫፍ ቁጥር 2) ያላቸው ቅንጣቶች, እንዲሁም በ 21.18 nm ራዲየስ አግግሎሜሬትስ እንደያዘ ሊታይ ይችላል. ከፍተኛ ቁጥር 1 በመፍትሔው ውስጥ ካለው አዲስ ደረጃ ኒውክሊየሽን ጋር ይዛመዳል። ይህ ማለት ምላሹ መከሰቱን ይቀጥላል ማለት ነው. በውጤቱም, ቁ. 4 እና 5 ቁንጮዎች ከስህተት ጋር ይታያሉ, ምክንያቱም ከብራውንያን በስተቀር ሌሎች የንጥል እንቅስቃሴ ዓይነቶች አሉ.

የተገኘውን መረጃ በመተንተን ፣ የኳንተም ነጠብጣቦችን ውህደት የሃይድሮኬሚካል ዘዴ ለምርታቸው ተስፋ ሰጪ ነው ብለን በእርግጠኝነት መናገር እንችላለን። ዋናው ችግር ለተለያዩ ጅምር ሬጀንቶች ማረጋጊያ መምረጥ ነው። በዚህ ጉዳይ ላይ በሲዲኤስ-ፒቢኤስ እና በሊድ ሰልፋይድ ላይ የተመሰረተ የ TRZ የኮሎይድል መፍትሄዎች surfactant praestol በጣም ተስማሚ ነው, ለ QD በካድሚየም ሰልፋይድ ላይ, ትሪሎን ቢ በጣም ተስማሚ ነው.

የህይወት ደህንነት

የህይወት ደህንነት ክፍል መግቢያ

የህይወት ደህንነት (ኤል.ኤስ.) በሰዎች እና በአካባቢያዊ ነገሮች ላይ የሚያሳድሩትን ተፅእኖ አደጋዎች እና የማይፈለጉ ውጤቶችን ፣ የመገለጫ ዘይቤዎችን እና በእነሱ ላይ የመከላከያ ዘዴዎችን የሚያጠና የሳይንስ እና ቴክኒካዊ ዕውቀት መስክ ነው።

የህይወት ደኅንነት ዓላማ የመከሰትን አደጋ ለመቀነስ፣ እንዲሁም ሰዎችን በቤት፣ በሥራ ቦታ፣ በትራንስፖርት እና በድንገተኛ ሁኔታዎች ከሚያስፈራሩ ከማንኛውም ዓይነት አደጋዎች (ተፈጥሮአዊ፣ ሰው ሰራሽ፣ አካባቢያዊ፣ አንትሮፖጂካዊ) መከላከል ነው።

የህይወት ደህንነት መሰረታዊ ቀመር የሰው ልጅ ከአካባቢው ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ሊከሰቱ የሚችሉትን አደጋዎች መከላከል እና መከላከል ነው።

ስለዚህ, BZD የሚከተሉትን ዋና ዋና ችግሮች ይፈታል.

የአሉታዊ የአካባቢ ተፅእኖዎችን አይነት መለየት (እውቅና እና መጠናዊ ግምገማ);

ወጪዎችን እና ጥቅማ ጥቅሞችን በማነፃፀር ላይ በመመርኮዝ ከአደጋዎች መከላከል ወይም በሰዎች እና በአካባቢ ላይ አንዳንድ አሉታዊ ሁኔታዎች ተፅእኖን መከላከል;

ለአደገኛ እና ጎጂ ሁኔታዎች መጋለጥ አሉታዊ ውጤቶችን ማስወገድ;

መደበኛ, ማለትም, የሰው አካባቢ ምቹ ሁኔታ መፍጠር.

በዘመናዊ ሰው ሕይወት ውስጥ ከሕይወት ደህንነት ጋር የተያያዙ ችግሮች ከጊዜ ወደ ጊዜ አስፈላጊ ቦታን ይይዛሉ. ከተፈጥሮአዊ አመጣጥ አደገኛ እና ጎጂ ከሆኑ ምክንያቶች በተጨማሪ በርካታ የአንትሮፖጂካዊ አመጣጥ አሉታዊ ምክንያቶች ተጨምረዋል (ጫጫታ ፣ ንዝረት ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ፣ ወዘተ)። የዚህ ሳይንስ ብቅ ማለት የዘመናዊው ማህበረሰብ ተጨባጭ ፍላጎት ነው.

በቤተ ሙከራ ውስጥ ጎጂ እና አደገኛ የምርት ምክንያቶች

እንደ GOST 12.0.002-80 SSBT, ጎጂ የምርት ምክንያት በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ በሠራተኛ ላይ የሚያሳድረው ተጽእኖ ወደ ሕመም, የአፈፃፀም መቀነስ እና (ወይም) በልጁ ጤና ላይ አሉታዊ ተጽእኖ ሊያመጣ ይችላል. በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ አንድ ጎጂ ነገር አደገኛ ሊሆን ይችላል.

አደገኛ የምርት ምክንያት በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ በሠራተኛ ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ወደ ጉዳት ፣ አጣዳፊ መመረዝ ወይም ሌላ ድንገተኛ የጤና መበላሸት ወይም ሞት ያስከትላል።

በ GOST 12.0.003-74 መሠረት ሁሉም አደገኛ እና ጎጂ የሆኑ የምርት ምክንያቶች እንደ ድርጊታቸው ባህሪ በሚከተሉት ቡድኖች ይከፈላሉ: አካላዊ; ኬሚካል; ባዮሎጂካል; ሳይኮፊዮሎጂካል. ጥናቱ በተካሄደበት ላቦራቶሪ ውስጥ አካላዊ እና ኬሚካል SanPiN 2.2.4.548-96 ይገኛሉ.

ጎጂ ንጥረ ነገሮች

ጎጂ ንጥረ ነገር ከሰው አካል ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ጉዳቶችን ፣በሽታዎችን ወይም የጤና ችግሮችን በዘመናዊ ዘዴዎች በመገናኘት እና በአሁን እና በሚቀጥሉት ትውልዶች የረጅም ጊዜ ህይወት ውስጥ ሊገኙ የሚችሉ ንጥረ ነገሮች ናቸው። በ GOST 12.1.007-76 SSBT መሠረት ጎጂ ንጥረ ነገሮች በሰውነት ላይ ባለው ተፅእኖ መጠን በአራት አደገኛ ክፍሎች ይከፈላሉ ።

እኔ - እጅግ በጣም አደገኛ የሆኑ ንጥረ ነገሮች;

II - በጣም አደገኛ ንጥረ ነገሮች;

III - መጠነኛ አደገኛ ንጥረ ነገሮች;

IV - ዝቅተኛ-አደገኛ ንጥረ ነገሮች.

የሚፈቀደው ከፍተኛ ትኩረት (MAC) እንደ የኬሚካል ንጥረነገሮች እና በአካባቢያቸው ውስጥ ያሉ ውህዶች ስብስብ እንደሆነ ይገነዘባል ፣ ይህም በሰው አካል ላይ የዕለት ተዕለት ተፅእኖ ለረጅም ጊዜ ከተወሰደ ለውጦችን ወይም በዘመናዊ የምርምር ዘዴዎች የተመሰረቱ በሽታዎችን አያመጣም ። በአሁኑ እና በሚቀጥሉት ትውልዶች ሕይወት ውስጥ በማንኛውም ጊዜ።

በኦክሳይድ ስርዓቶች ላቦራቶሪ ውስጥ ሥራን ሲያካሂዱ, በሠንጠረዥ ውስጥ የተዘረዘሩት ጎጂ ንጥረ ነገሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ. 4.1, በአየር ውስጥ ያላቸውን የእንፋሎት ትኩረትን ለመቀነስ, የጭስ ማውጫው አየር በርቶ ነው, ይህም በ GOST 12.1.005-88 SSBT መሠረት ጎጂ የሆኑ ንጥረ ነገሮችን ይዘት ወደ አስተማማኝ ደረጃ ይቀንሳል.

ሠንጠረዥ 4.1 - በስራ ቦታ አየር ውስጥ ጎጂ የሆኑ ንጥረ ነገሮች MPC

የት: + - ከነሱ ጋር በሚሰሩበት ጊዜ ልዩ ቆዳ እና የዓይን መከላከያ የሚያስፈልጋቸው ውህዶች;

ካድሚየም ምንም አይነት ውህድ ምንም ይሁን ምን, በጉበት እና በኩላሊት ውስጥ ይከማቻል, ይህም ጉዳታቸውን ያመጣል. የምግብ መፍጫ ኢንዛይሞችን እንቅስቃሴ ይቀንሳል.

እርሳስ, በሰውነት ውስጥ ሲከማች, አሉታዊ የነርቭ, ሄማቶሎጂ, ኤንዶሮኒክ እና የካርሲኖጂክ ውጤቶች አሉት. የኩላሊት ሥራን ይረብሸዋል.

ቲዮካርባሚድ የቆዳ መቆጣት ያስከትላል እና የልብና የደም ሥር (cardiovascular) በሽታን የመከላከል ስርዓት እና የመራቢያ አካላት ላይ መርዛማ ነው.

ትሪሎን ቢ በቆዳው ላይ ፣ የአይን ንክሻ እና የመተንፈሻ አካላት ብስጭት ሊያስከትል ይችላል።

ሶዲየም ሃይድሮክሳይድ ለዓይን, ለቆዳ እና ለመተንፈሻ አካላት ጎጂ ነው. ከተዋጠ የሚበላሽ። ኤሮሶል ወደ ውስጥ መተንፈስ የሳንባ እብጠት ያስከትላል.

ኦሌይክ አሲድ መርዛማ ነው. ደካማ የናርኮቲክ ተጽእኖ አለው. በደም እና በሂሞቶፔይቲክ አካላት, በምግብ መፍጫ ሥርዓት አካላት እና በሳንባ እብጠት ለውጦች ላይ አጣዳፊ እና ሥር የሰደደ መመረዝ ይቻላል.

የዱቄት ውህደት የሚከናወነው በአየር ማናፈሻ ካቢኔቶች ውስጥ ነው ፣ በዚህ ምክንያት በአየር ውስጥ በአየር ውስጥ ያለው የአየር ክፍል ያልሆነ (የማንኛውም መጠን እና ተፈጥሮ) ቅንጣቶች ወደ ዜሮ ይቀራሉ። በተጨማሪም, የግል መከላከያ መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ: ልዩ ልብስ; ለአተነፋፈስ መከላከያ - የመተንፈሻ አካላት እና የጥጥ-ጋዝ ፋሻዎች; የእይታ አካላትን ለመጠበቅ - የደህንነት መነጽሮች; የእጆችዎን ቆዳ ለመጠበቅ - የላቲክ ጓንቶች.

የማይክሮ የአየር ሁኔታ መለኪያዎች

ማይክሮ የአየር ንብረት በሰውነት ሙቀት ልውውጥ እና በሰው ጤና ላይ ተጽእኖ የሚያሳድር የቤት ውስጥ አካባቢያዊ አካላዊ ምክንያቶች ውስብስብ ነው. የማይክሮ የአየር ሁኔታ ጠቋሚዎች የሙቀት መጠንን ፣ እርጥበትን እና የአየር ፍጥነትን ፣ የተዘጉ መዋቅሮችን ፣ ዕቃዎችን ፣ መሳሪያዎችን ፣ እንዲሁም አንዳንድ ውጤቶቻቸውን ያካትታሉ-የክፍሉ አቀባዊ እና አግድም የአየር ሙቀት ቅልመት ፣ የሙቀት ጨረር ከውስጥ ወለል። .

SanPiN 2.2.4.548-96 የሙቀት መጠንን ፣ አንጻራዊ እርጥበትን እና የአየር ፍጥነትን ለኢንዱስትሪ ግቢ የሥራ ቦታ ፣ እንደ ሥራው ክብደት ፣ የዓመቱ ወቅቶች ፣ ከመጠን በላይ ግምት ውስጥ በማስገባት ተስማሚ እና የሚፈቀዱ እሴቶችን ያወጣል። ሙቀት. በአንድ ሰው ደህንነት እና አፈፃፀም ላይ ባለው ተጽእኖ መጠን, የማይክሮ የአየር ሁኔታ ሁኔታዎች ወደ ጥሩ, ተቀባይነት ያለው, ጎጂ እና አደገኛ ይከፋፈላሉ.

በ SanPiN 2.2.4.548-96 መሠረት በቤተ-ሙከራው ውስጥ ያሉት ሁኔታዎች ከሥራ ምድብ ውስጥ ናቸው (ከ 140-174 ዋ የኃይል መጠን ጋር መሥራት) ተቀምጠው ፣ ቆመው ወይም በእግር ከተጓዙ እና ከአንዳንድ የአካል ጭንቀቶች ጋር ተያይዘዋል።

አካባቢ በአንድ ሠራተኛ, ትክክለኛ / መደበኛ, m2 - 5 / 4.5

የድምጽ መጠን በአንድ ሠራተኛ, ትክክለኛ / መደበኛ, m 2 - 24/15

የማይክሮ የአየር ንብረት አመልካቾች ዋጋዎች በሰንጠረዥ 4.2 ውስጥ ተሰጥተዋል.

በሚሠራው ላቦራቶሪ ውስጥ, ከተገቢው የማይክሮ የአየር ሁኔታ መለኪያዎች ምንም ልዩነቶች አይታዩም. የማይክሮ የአየር ንብረት መለኪያዎችን ማቆየት በማሞቂያ እና በአየር ማናፈሻ ስርዓቶች የተረጋገጠ ነው.

የአየር ማናፈሻ

አየር ማናፈሻ በ GOST 12.4.021-75 SSBT መሠረት ተቀባይነት ያለው የሜትሮሎጂ ሁኔታዎችን እና የአየር ንፅህናን ለማረጋገጥ በአገልግሎት ሰጪው ወይም በስራ ቦታው ውስጥ ከመጠን በላይ ሙቀትን ፣ እርጥበትን ፣ ጎጂ እና ሌሎች ነገሮችን ለማስወገድ በክፍሎች ውስጥ የአየር ልውውጥ ነው።

በአካላዊ እና ኮሎይድ ኬሚስትሪ ዲፓርትመንት ላቦራቶሪ ውስጥ አየር ማናፈሻ በተፈጥሮ (በመስኮቶች እና በሮች) እና በሜካኒካል (የጢስ ማውጫዎች ፣ የንፅህና ፣ የአካባቢ እና የእሳት ደህንነት ህጎች ተገዢ) ይከናወናል ።

ሁሉም ጎጂ ከሆኑ ንጥረ ነገሮች ጋር የሚሰሩ ስራዎች በጢስ ማውጫ ውስጥ ስለሚከናወኑ የአየር ማናፈሻውን እናሰላለን። ለግምታዊ ስሌት፣ የሚፈለገው የአየር መጠን በአየር ምንዛሪ ተመን (K p) በቀመር 2.1 መሠረት ይወሰዳል፡-

የት V የክፍሉ መጠን, m3;

L - አጠቃላይ ምርታማነት, m 3 / h.

የአየር ልውውጥ መጠን በክፍሉ ውስጥ ያለው አየር በሰዓት ስንት ጊዜ እንደሚቀየር ያሳያል። የ K p ዋጋ አብዛኛውን ጊዜ 1-10 ነው. ነገር ግን ለጢስ ማውጫ አየር ማናፈሻ ይህ አኃዝ በጣም ከፍ ያለ ነው። በካቢኔ የተያዘው ቦታ 1.12 ሜትር 2 (ርዝመት 1.6 ሜትር, ስፋት 0.7 ሜትር, ቁመት (H) 2.0 ሜትር). ከዚያም የአየር ማስተላለፊያ ቱቦ (1.5) ግምት ውስጥ በማስገባት የአንድ ካቢኔ መጠን ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው.

V= 1.12 ∙ 2+ 1.5=3.74 ሜ 3

ላቦራቶሪው በ 4 ጭስ ማውጫዎች የተገጠመለት በመሆኑ አጠቃላይ ድምጹ 15 ሜትር 3 ይሆናል.

ከፓስፖርት መረጃው የ OSTBERG አድናቂ የ RFE 140 SKU ብራንድ በ 320 ሜትር 3 / ሰ እና የ 230 ቮ ቮልቴጅ ለጭስ ማውጫ ጥቅም ላይ ይውላል. አፈጻጸሙን በማወቅ ቀመር 4.1 በመጠቀም የአየር ልውውጥን መጠን ለመወሰን ቀላል ነው።

ሸ -1

የ 1 ጭስ ማውጫ የአየር ልውውጥ መጠን 85.56 ነው.

ጫጫታ በጊዜያዊ እና በእይታ አወቃቀራቸው ውስብስብነት ተለይቶ የሚታወቅ የተለያዩ አካላዊ ተፈጥሮ የዘፈቀደ ንዝረት ነው ፣ ከአካባቢው የአካል ብክለት ዓይነቶች አንዱ ፣ በአካል የማይቻልበት መላመድ። ከተወሰነ ደረጃ በላይ የሆነ ድምጽ የሆርሞኖችን ፈሳሽ ይጨምራል.

የሚፈቀደው የድምፅ ደረጃ በአንድ ሰው ላይ ከፍተኛ ብጥብጥ የማይፈጥር እና በስርዓተ-ፆታ እና በድምጽ ተንታኞች ላይ ከፍተኛ ለውጥ የማያመጣ ደረጃ ነው.

በድምፅ ድግግሞሽ ላይ በመመስረት የሚፈቀዱ የድምፅ ግፊት ደረጃዎች በ GOST 12.1.003-83 SSBT መሠረት ተቀባይነት አላቸው, በሰንጠረዥ 4.3 ውስጥ ቀርበዋል.

ሠንጠረዥ 4.3 - በኦክታቭ ድግግሞሽ ባንዶች ውስጥ የሚፈቀዱ የድምፅ ግፊቶች ደረጃዎች እና በስራ ቦታዎች ውስጥ ተመጣጣኝ የድምፅ ደረጃዎች

በ SNiP 23-03-2003 መሰረት ከድምፅ መከላከል, የድምፅ መከላከያ መሳሪያዎችን በማዘጋጀት, በመሳሪያዎች እና በጋራ መከላከያ ዘዴዎች, በመሳሪያዎች እና በጋራ መከላከያ ዘዴዎች, በግላዊ መከላከያ አጠቃቀም መረጋገጥ አለበት. በ GOST 12.1.003-83 SSBT ውስጥ በዝርዝር የተከፋፈሉ መሳሪያዎች.

በቤተ ሙከራ ውስጥ የማያቋርጥ የጩኸት ምንጭ የጢስ ማውጫዎችን ይሠራል. የጩኸቱ መጠን ወደ 45 ዲቢቢ ይደርሳል ተብሎ ይገመታል, ማለትም. ከተቀመጡት ደረጃዎች አይበልጥም.

ማብራት

አብርኆት በመጠኑ ወለል ላይ ካለው የብርሃን ፍሰት ክስተት ሬሾ ጋር እኩል የሆነ የብርሃን እሴት ነው። መብራት በ SP 52.13330.2011 መሰረት ይቆጣጠራል.

የኢንዱስትሪ መብራቶች የሚከተሉትን ሊሆኑ ይችላሉ-

ተፈጥሯዊ(በቀጥታ የፀሐይ ብርሃን እና ከሰማይ በተሰራጨው ብርሃን ምክንያት, እንደ ጂኦግራፊያዊ ኬክሮስ, የቀን ሰዓት, የደመና መጠን, የከባቢ አየር ግልጽነት, የዓመት ጊዜ, ዝናብ, ወዘተ.) ይለያያል;

ሰው ሰራሽ(በሰው ሰራሽ ብርሃን ምንጮች የተፈጠረ). የተፈጥሮ ብርሃን በማይኖርበት ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል. ምክንያታዊ ሰው ሰራሽ መብራቶች ተቀባይነት ባለው የገንዘብ ፣ የቁሳቁስ እና የኤሌክትሪክ ፍጆታ መደበኛ የሥራ ሁኔታዎችን መስጠት አለባቸው ።

በቂ የተፈጥሮ ብርሃን በማይኖርበት ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል የተጣመረ (የተጣመረ) መብራት. የኋለኛው ብርሃን በብርሃን ሰዓታት ውስጥ የተፈጥሮ እና አርቲፊሻል ብርሃን በአንድ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል።

በኬሚካላዊው ላቦራቶሪ ውስጥ የተፈጥሮ ብርሃን በአንድ የጎን መስኮት ይቀርባል. የተፈጥሮ ብርሃን በቂ አይደለም, ስለዚህ ሰው ሠራሽ መብራቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ. ይህ የሚከናወነው 8 OSRAM L 30 አምፖሎችን በመጠቀም ነው ። ምርጥ የላብራቶሪ ብርሃን በተቀላቀለ ብርሃን ተገኝቷል

የኤሌክትሪክ ደህንነት

በ GOST 12.1.009-76 SSBT መሠረት የኤሌክትሪክ ደህንነት ድርጅታዊ እና ቴክኒካል እርምጃዎች ሥርዓት ነው እና ሰዎች የኤሌክትሪክ ወቅታዊ, የኤሌክትሪክ ቅስት, የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ እና የማይንቀሳቀስ ኤሌክትሪክ ከ ጎጂ እና አደገኛ ውጤቶች ጥበቃ ያረጋግጣል.

በኬሚካላዊ ላቦራቶሪ ውስጥ የኤሌክትሪክ ንዝረት ምንጭ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎች - ዳይሬተር, ቴርሞስታት, የኤሌክትሪክ ምድጃዎች, ኤሌክትሮኒካዊ ሚዛኖች, የኤሌክትሪክ ሶኬቶች. በ GOST R 52319-2005 የተካተቱትን የኮምፒዩተር መሳሪያዎችን ጨምሮ ለኤሌክትሪክ መሳሪያዎች አጠቃላይ የደህንነት መስፈርቶች የተመሰረቱ ናቸው.

የኤሌክትሪክ ፍሰት, በሰው አካል ውስጥ የሚያልፍ, በእሱ ላይ የሚከተሉት አይነት ተጽእኖዎች አሉት-ሙቀት, ኤሌክትሮይቲክ, ሜካኒካል, ባዮሎጂካል. በኤሌክትሪክ ጭነቶች ውስጥ የኤሌክትሪክ ንዝረትን ለመከላከል ቴክኒካዊ ዘዴዎች እና የመከላከያ ዘዴዎች በ GOST 12.1.030-81 SSBT መሠረት ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው.

የኤሌክትሪክ ጭነት ኮድ የኤሌክትሪክ ጭነቶች ንድፍ ለ ደንቦች መሠረት, ሰዎች የኤሌክትሪክ ድንጋጤ ያለውን አደጋ በተመለከተ ሁሉም ግቢ በሦስት ምድቦች ይከፈላሉ: ጨምሯል አደጋ ያለ; ከጨመረው አደጋ ጋር; በተለይ አደገኛ.

የላቦራቶሪ ግቢው የምድቡ ነው - አደጋ ሳይጨምር። በኤሌክትሪክ ጭነቶች ውስጥ የኤሌክትሪክ ንዝረትን ለመከላከል, ቴክኒካዊ ዘዴዎችን እና የመከላከያ ዘዴዎችን መጠቀም ያስፈልጋል.

የእሳት ደህንነት

በ GOST 12.1.004-91 SSBT መሠረት እሳት በማህበራዊ እና/ወይም በኢኮኖሚያዊ ጉዳት የሚለይ ከቁጥጥር ውጭ የሆነ የቃጠሎ ሂደት ሲሆን ይህም የሙቀት መበስበስ እና/ወይም የቃጠሎ ምክንያቶች በሰዎች እና /ወይም ቁስ አካላት ላይ በሚያደርሰው ተጽእኖ የተነሳ ከቁጥጥር ውጭ የሆነ የቃጠሎ ሂደት ነው። ልዩ ምንጭ, እንዲሁም የተተገበሩ የእሳት ማጥፊያ ወኪሎች.

በቤተ ሙከራ ውስጥ ሊከሰት የሚችል የእሳት አደጋ መንስኤዎች የደህንነት ደንቦችን መጣስ, የኤሌክትሪክ መሳሪያዎች ብልሽት, የኤሌክትሪክ ሽቦ, ወዘተ.

በ NPB 105-03 መሠረት, ግቢው ምድብ "B1" ነው, i.e. እሳት አደገኛ፣ ተቀጣጣይ እና ቀስ ብሎ የሚቃጠሉ ፈሳሾች፣ አነስተኛ ተቀጣጣይ ነገሮች እና ቁሶች፣ ሊቃጠሉ የሚችሉ ፕላስቲክ ያሉበት። በ SNiP 01/21/97 መሠረት, ሕንፃው የእሳት መከላከያ ዲግሪ II አለው.

የእሳት አደጋ በሚከሰትበት ጊዜ የመልቀቂያ መንገዶች ተዘጋጅተዋል, ይህም የሰዎችን ደህንነት መጠበቅ አለበት. የመልቀቂያ መንገዶችን አግድም ክፍሎች ቁመት ቢያንስ 2 ሜትር መሆን አለበት, የመልቀቂያ መስመሮች አግድም ክፍሎች ስፋት ቢያንስ 1.0 ሜትር መሆን አለበት. የማምለጫ መንገዶች በርተዋል።

ላቦራቶሪው በነባር ደረጃዎች መሠረት ሁሉንም የእሳት ደህንነት ደንቦች አሟልቷል.

ድንገተኛ ሁኔታዎች

እንደ GOST R 22.0.05-97 የአደጋ ጊዜ (ኢኤስ) በአንድ ክልል ውስጥ ወይም በኢኮኖሚያዊ ተቋማት ውስጥ በአደጋ ምክንያት ያልተጠበቀ, ድንገተኛ ሁኔታ, በሰው ሰራሽ አደጋ ምክንያት በሰው ልጆች ላይ ጉዳት ሊያደርስ ይችላል. የሰው ጤና ወይም አካባቢ, ቁሳዊ ኪሳራ እና የሰዎች የኑሮ ሁኔታ መቋረጥ.

በኬሚካላዊ ላብራቶሪ ውስጥ የሚከተሉት የአደጋ መንስኤዎች ሊኖሩ ይችላሉ.

የደህንነት ደንቦችን መጣስ;

የኤሌክትሪክ ዕቃዎች እሳት;

የኤሌክትሪክ መሳሪያ መከላከያ መጣስ;

በላብራቶሪ ውስጥ ሊከሰቱ ከሚችሉ የድንገተኛ ሁኔታዎች መንስኤዎች ጋር ተያይዞ ሠንጠረዥ 4.4 ሊሆኑ የሚችሉ የአደጋ ጊዜ ሁኔታዎች ተሰብስበዋል.

ሊከሰቱ ከሚችሉ ድንገተኛ አደጋዎች ለመከላከል የሚረዱ መንገዶች የደህንነት ጥንቃቄዎች እና በአደጋ ጊዜ ባህሪ ላይ መደበኛ መመሪያዎች ናቸው; የኤሌክትሪክ ሽቦዎችን በየጊዜው ማረጋገጥ; የመልቀቂያ ዕቅድ መገኘት.

ሠንጠረዥ 4.4 - በቤተ ሙከራ ውስጥ ሊሆኑ የሚችሉ የአደጋ ጊዜ ሁኔታዎች

ሊከሰት የሚችል ድንገተኛ አደጋ

የመከሰቱ ምክንያት

የአደጋ ጊዜ ምላሽ እርምጃዎች

የኤሌክትሪክ ንዝረት

ከኤሌክትሪክ ፍሰት ጋር አብሮ ለመስራት የደህንነት ደንቦችን መጣስ;

የንፅህና አጠባበቅን መጣስ, የእርጅና መከላከያ ቁሶችን ያስከትላል.

የአጠቃላይ ማብሪያ / ማጥፊያን በመጠቀም ኤሌክትሪክን ያጥፉ; ለተጎጂው አምቡላንስ ይደውሉ; አስፈላጊ ከሆነ የመጀመሪያ እርዳታ መስጠት; የአደጋውን መንስኤ ለማወቅ መሳሪያውን ለሚመለከተው ሠራተኛ ሪፖርት ያድርጉ።

በቤተ ሙከራ ግቢ ውስጥ እሳት.

የእሳት ደህንነት ደንቦችን መጣስ;

አጭር ዙር;

በቤተ ሙከራ ውስጥ የሚሠሩትን መሳሪያዎች ማብቃት; የእሳት አደጋ መከላከያ ሰራዊት ይደውሉ እና እሳቱን በእሳት ማጥፊያዎች ማጥፋት ይጀምሩ; የአደጋውን መንስኤ ለማወቅ መሳሪያውን ለሚመለከተው ሠራተኛ ሪፖርት ያድርጉ።

በ BJD ክፍል ላይ መደምደሚያዎች

የሚከተሉት ምክንያቶች በህይወት ደህንነት ክፍል ውስጥ ግምት ውስጥ ይገባሉ:

ጥቃቅን የአየር ሁኔታ መለኪያዎች ከቁጥጥር ሰነዶች ጋር የተጣጣሙ እና በኬሚካል ላቦራቶሪ ውስጥ ምቹ ሁኔታዎችን ይፈጥራሉ;

የቻልኮጅኒድ ፊልሞችን በሚያመርቱበት ጊዜ በላብራቶሪ አየር ውስጥ ጎጂ የሆኑ ንጥረ ነገሮች ክምችት የንፅህና መስፈርቶችን ያሟላል። ላቦራቶሪው ከአደገኛ ንጥረ ነገሮች ተጽእኖ ለመከላከል ሁሉም አስፈላጊ የሆኑ የግለሰብ እና የጋራ መከላከያ ዘዴዎች አሉት;

በ OSTBERG አድናቂ ብራንድ RFE 140 SKU ላይ የተመሠረተ የጭስ ማውጫው የአየር ማናፈሻ ስርዓት ስሌት -320 ሜ 3 / ሰ ፣ ቮልቴጅ -230 ቪ አቅም ያለው ፣ የኬሚካል ሬጀንቶች በሰዎች ላይ የሚያስከትሉትን ጎጂ ውጤቶች እና ጉዳቶችን የመቀነስ ችሎታን ያረጋግጣል ። , በተሰላ መረጃ መሰረት, በቂ የአየር ልውውጥ መጠን ያቀርባል - 86;

በሥራ ቦታ ጫጫታ ከመደበኛ ደረጃዎች ጋር ይጣጣማል;

የላብራቶሪ በቂ ብርሃን በዋናነት በሰው ሰራሽ ብርሃን አማካኝነት ይከናወናል.

የኤሌክትሪክ ንዝረትን አደጋ በተመለከተ የኬሚካል ላቦራቶሪ ምንም ዓይነት አደጋ ሳይጨምር እንደ ግቢ ውስጥ ይመደባል, ሁሉም የአሁኑ ተሸካሚ ክፍሎች ጥቅም ላይ የዋሉ መሳሪያዎች የተከለሉ እና የተከለሉ ናቸው.

የዚህ የላብራቶሪ ክፍል የእሳት አደጋም ግምት ውስጥ ገብቷል. በዚህ ሁኔታ, እንደ ምድብ "B1" ሊመደብ ይችላል, የእሳት መከላከያ ደረጃ II ነው.

ድንገተኛ ሁኔታዎችን ለመከላከል UrFU በመደበኛነት የሰራተኞችን እና የተማሪዎችን ደህንነት የማረጋገጥ ኃላፊነት ካለባቸው ጋር አጭር መግለጫዎችን ያካሂዳል። እንደ ድንገተኛ አደጋ ምሳሌ, በተሳሳቱ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎች ምክንያት የኤሌክትሪክ ንዝረት ተወስዷል.

ማምረት

ከቫዮሌት ወደ ጥቁር ቀይ ቀስ በቀስ የሚወጣ ጨረሮች ያላቸው የኳንተም ነጠብጣቦች

የኳንተም ነጥቦችን ለማዘጋጀት ብዙ መንገዶች አሉ, ዋናዎቹ ኮሎይድስ ያካትታሉ.

የኮሎይዳል ውህደት

በኳንተም ነጠብጣቦች ላይ ማተኮር ከኤሌክትሮስታቲክ አቅም (በውጭ ኤሌክትሮዶች፣ ዶፒንግ፣ ዲፎርሜሽን ወይም ቆሻሻዎች የተፈጠረ) ሊከሰት ይችላል።
ተጨማሪ የብረት-ኦክሳይድ-ሴሚኮንዳክተር (CMOS) ቴክኖሎጂዎች የሲሊኮን ኳንተም ነጠብጣቦችን ለመሥራት ሊያገለግሉ ይችላሉ። እጅግ በጣም ትንሽ (L = 20 nm፣ W = 20 nm) የCMOS ትራንዚስተሮች ከ -269°C(4) እስከ -258°C(4) በግምት -258°C(4) እስከ -258° ድረስ ባለው የክሪዮጅኒክ የሙቀት መጠን ሲሰሩ እንደ ነጠላ ኤሌክትሮኒክስ የኳንተም ነጥብ ባህሪ አላቸው። ሲ. ሐ (15) ትራንዚስተሩ በኤሌክትሮኖች እየተባባሰ በሚመጣው የኃይል መሙላት ምክንያት የ Coulomb እገዳን ያሳያል። በሰርጡ ውስጥ የተያዙ የኤሌክትሮኖች ብዛት ከዜሮ ኤሌክትሮኖች ሥራ ጀምሮ በበር ቮልቴጅ የሚመራ ሲሆን ወደ 1 ወይም ብዙ ሊዋቀር ይችላል።

የቫይረስ ስብሰባ

በጃንዋሪ 23፣ 2013 ዶው ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የሞለኪውላር የዘር ዘዴ ለኤሌክትሮኒካዊ ማሳያዎች በብዛት ለማምረት ዩኬ ከሚኖረው ናኖኮ ጋር ልዩ የሆነ የፍቃድ ስምምነት ገባ እና በሴፕቴምበር 24፣ 2014 ዶው በደቡብ ኮሪያ ውስጥ "በሚሊዮኖች ለሚቆጠሩ ካድሚየም ለተጫኑ ቴሌቪዥኖች እና እንደ ታብሌቶች ላሉ መሳሪያዎች" በቂ መጠን ያለው የኳንተም ነጥብ ማምረት የሚችል የማምረቻ ተቋም። የጅምላ ምርት በ 2015 አጋማሽ ላይ መጀመር አለበት. እ.ኤ.አ. በማርች 24፣ 2015 ዶው ከኤልጂ ኤሌክትሮኒክስ ጋር ከካድሚየም ነፃ የሆኑ የኳንተም ነጥቦችን በማሳያ ላይ ያለውን አጋርነት አስታውቋል።

ከባድ ብረት-ነጻ ኳንተም ነጠብጣቦች

በብዙ የአለም ክልሎች አሁን በብዙ የቤት ውስጥ ምርቶች ውስጥ የከባድ ብረቶችን አጠቃቀም እገዳ ወይም እገዳ አለ ይህም ማለት አብዛኛው የካድሚየም-ኳንተም ነጠብጣቦች ለተጠቃሚ ምርቶች አፕሊኬሽኖች ተስማሚ አይደሉም።

ለንግድ አዋጭነት፣ ከክልል-የተገደበ፣ ከብረት-ነጻ ኳንተም ነጠብጣቦች በእይታ እና በአቅራቢያ-ኢንፍራሬድ ክልል ውስጥ ብሩህ ልቀቶችን የሚያሳዩ እና ከሲዲሴ ኳንተም ነጠብጣቦች ጋር ተመሳሳይ የሆነ የእይታ ባህሪ አላቸው። ከእነዚህ ስርዓቶች መካከል ለምሳሌ InP/ZnS እና CuInS/ZnS ይገኙበታል።

የኳንተም ነጠብጣቦችን መጠን ማስተካከል ለብዙ ሊሆኑ ለሚችሉ መተግበሪያዎች ማራኪ ነው። ለምሳሌ፣ ትላልቅ የኳንተም ነጥቦች ከትናንሽ ነጥቦች ይልቅ ወደ ቀይ የሚበልጥ የእይታ ለውጥ አላቸው፣ እና ብዙም ያልተነገሩ የኳንተም ባህሪያትን ያሳያሉ። በሌላ በኩል, ትናንሽ ቅንጣቶች የበለጠ ስውር የሆኑ የኳንተም ውጤቶችን መጠቀም ይፈቅዳሉ.

በባዮሎጂ ውስጥ ካሉት የኳንተም ነጠብጣቦች አፕሊኬሽኖች አንዱ በፎርስተር ሬዞናንስ ኢነርጂ ሽግግር ውስጥ ለጋሽ ፍሎሮፎሮች ነው ፣ የእነዚህ ፍሎሮፎሮች ትልቅ የመጥፋት ብዛት እና የእይታ ንፅህና ከሞለኪውላር ፍሎሮፎሮች የበለጠ ያደርጋቸዋል። በ FRET ላይ የተመሰረተ ምርምር የQD ለጋሾች መነሳሳት እና የቀለም ተቀባይ አነስተኛ መነቃቃት። የ FRET ሞዴል ተፈጻሚነት፣ የኳንተም ነጥብ እንደ ነጥብ ዲፖል ሊጠጋ እንደሚችል የሚገምተው፣ በቅርቡ ታይቷል።

በ Vivo ውስጥ ለዕጢ ማነጣጠር የኳንተም ነጥቦችን መጠቀም ሁለት ዒላማ ማድረጊያ ዘዴዎችን ይጠቀማል፡ ንቁ እና ተገብሮ ዒላማ ማድረግ። ንቁ ዒላማ ማድረግን በተመለከተ፣ ኳንተም ነጠብጣቦች ከዕጢ-ተኮር ማሰሪያ ቦታዎች ጋር ተመርጠው ከዕጢ ህዋሶች ጋር ተጣምረው ይሠራሉ። ተገብሮ ማነጣጠር የኳንተም ነጥብ መመርመሪያዎችን ለማድረስ የዕጢ ሕዋሳትን የመተላለፊያ እና የመቆየት ችሎታን ይጠቀማል። በፍጥነት በማደግ ላይ ያሉ እጢ ህዋሶች ከጤናማ ህዋሶች የበለጠ በገለባ የታሰሩ ስለሚሆኑ ትናንሽ ናኖፓርቲሎች ወደ ሴል ሰውነት እንዲገቡ ያስችላቸዋል። በተጨማሪም የቲሞር ሴሎች ውጤታማ የሊምፋቲክ የፍሳሽ ማስወገጃ ሥርዓት የላቸውም, ይህም ወደ ተከታይ የናኖፓርተሎች ክምችት ይመራል.

የኳንተም ዶት መመርመሪያዎች በተፈጥሯዊ ሁኔታዎች ውስጥ መርዛማነትን ያሳያሉ. ለምሳሌ፣ ሲዲሴ ናኖክሪስታሎች በአልትራቫዮሌት ብርሃን ለተመረቱ ህዋሶች በጣም መርዛማ ናቸው ምክንያቱም ቅንጣቶቹ ይሟሟሉ፣ ፎቶሊሲስ በሚባለው ሂደት ውስጥ፣ መርዛማ የካድሚየም ionዎችን ወደ ባህል ሚዲያ ይለቃሉ። የ UV irradiation በማይኖርበት ጊዜ ግን የተረጋጋ ፖሊመር ሽፋን ያላቸው የኳንተም ነጠብጣቦች በመሠረቱ መርዛማ ያልሆኑ ሆነው ተገኝተዋል። የኳንተም ነጥቦቹን ሃይድሮጅል መደበቅ ኳንተም ነጠብጣቦችን ወደ የተረጋጋ የውሃ መፍትሄ እንዲገባ ያስችለዋል ፣ ይህም የካድሚየም መፍሰስ እድልን ይቀንሳል ። ከዚያ እንደገና ፣ ከህይወት ፍጥረታት ውስጥ የኳንተም ነጠብጣቦችን የማስወጣት ሂደት በጣም ትንሽ ነው የሚታወቀው።

በሌላ አፕሊኬሽን ውስጥ፣ ኳንተም ነጠብጣቦች የፍሎረሰንስ ስፔክትሮስኮፒን በመጠቀም ዕጢዎችን በቀዶ ጥገና ለመለየት እንደ ኢንኦርጋኒክ ፍሎሮፎሮች እየተመረመሩ ነው።

ያልተነካኩ የኳንተም ነጥቦችን ወደ ሴሎች ሳይቶፕላዝም ማድረስ አሁን ባሉት ዘዴዎች ላይ ችግር ሆኖ ቆይቷል። በቬክተር ላይ የተመረኮዙ ዘዴዎች የኳንተም ነጥቦችን ወደ ውህደት እና ወደ endosomal sequestration ይመራሉ ፣ ኤሌክትሮፖሬሽን ደግሞ ሴሚኮንዳክተር ቅንጣቶችን እና በሳይቶሶል ውስጥ በድምር የሚተላለፉ ነጥቦችን ሊጎዳ ይችላል። በሴል መውጣት፣ ኳንተም ነጠብጣቦች ውህደት ሳያስከትሉ፣ ኢንዶሶም ውስጥ እንዳይገቡ ወይም የሕዋስ አዋጭነት ከፍተኛ ኪሳራ ሳያስከትሉ ውጤታማ በሆነ መንገድ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። በተጨማሪም፣ በዚህ አቀራረብ የተሰጡ የግለሰብ ኳንተም ነጥቦች በሴል ሳይቶሶል ውስጥ ሊገኙ እንደሚችሉ አሳይቷል፣ በዚህም ይህ ዘዴ ለአንድ ሞለኪውል መከታተያ ጥናቶች ያለውን አቅም ያሳያል።

የፎቶቮልቲክ መሳሪያዎች

ሊስተካከል የሚችል የመምጠጥ ስፔክትረም እና የኳንተም ነጥብ ከፍተኛ የመምጠጥ ቅንጅቶች እንደ የፎቶቮልታይክ ሴሎች ላሉ ብርሃን ላይ ለተመሰረቱ የጽዳት ቴክኖሎጂዎች ማራኪ ያደርጋቸዋል። የኳንተም ነጠብጣቦች ቅልጥፍናን ለማሻሻል እና የዛሬውን የተለመደው የሲሊኮን ፎቶቮልታይክ ሴሎች ወጪን ሊቀንስ ይችላል። እ.ኤ.አ. ይህ በአንድ ከፍተኛ ኃይል ያለው ፎቶን አንድ ኤክሳይቶን ብቻ መንዳት ከሚችሉት ከዘመናዊው የፎቶቮልታይክ ህዋሶች ጋር በማነፃፀር ከፍተኛ የኪነቲክ ኢነርጂ ተሸካሚዎች እንደ ሙቀት ኃይላቸውን እያጡ ነው። "ቀላል ኬሚካላዊ ግብረመልሶችን በመጠቀም" ሊሠሩ ስለሚችሉ ኳንተም ነጥብ ፎቶቮልቴይኮች በንድፈ ሀሳብ ለማምረት ርካሽ ይሆናሉ።

ኳንተም ነጥብ የፀሐይ ሴሎች ብቻ

ናኖዊር በሲሊኮን ናኖዋይረስ (SiNW) እና በካርቦን ኳንተም ነጠብጣቦች ላይ የኳንተም ነጥብ ሽፋን። ከፕላነር ሲሊከን ይልቅ የSINWsን መጠቀም የሲን ፀረ-ብግነት ባህሪያትን ያሻሽላል። በSiNW ውስጥ በብርሃን መጨናነቅ ምክንያት SiNW የብርሃን-ወጥመድን ውጤት ያሳያል። ይህ የSiNWs አጠቃቀም ከካርቦን ኳንተም ነጥቦች ጋር ተዳምሮ 9.10% PCE ያገኘ የፀሐይ ሕዋስ አስገኝቷል።

የኳንተም ነጥብ ማሳያዎች

የኳንተም ነጥቦች ለዕይታ እየተገመገሙ ነው ምክንያቱም በጣም ልዩ በሆኑ የጋውስያን ስርጭቶች ውስጥ ብርሃን ስለሚለቁ። ይህ በሚያስደንቅ ሁኔታ ይበልጥ ትክክለኛ ቀለሞች ያለው ማሳያን ሊያስከትል ይችላል።

ከፊል-ክላሲካል

ከፊል ክላሲካል የኳንተም ነጥብ ሞዴሎች ብዙውን ጊዜ የኬሚካላዊ አቅምን ያካትታሉ። ለምሳሌ, ቴርሞዳይናሚክ ኬሚካዊ አቅም ኤንስርዓት - ከፊል ተሰጥቷል

μ (N) = ኢ (N) - ኢ (N - 1) (\ displaystyle \mu (N) = ኢ (ኤን)-ኢ (N-1))

የማን የኃይል ቃላቶች ለ Schrödinger እኩልታ መፍትሄዎች ሆነው ሊገኙ ይችላሉ። የአቅም መወሰን ፣

1 C ≡ Δ B Δ Q (\ displaystyle (1 \ over C) \ (ከ \ ዴልታ \, B \ በላይ \ ዴልታ \, Q) ጋር እኩል ነው),

ከሚችለው ልዩነት ጋር

Δ B = Δ μ e = μ (N + Δ N) - μ (N) e (\ displaystyle \ Delta \,V=(\ ዴልታ \,\mu \,\over e) = (\mu (N +\) ዴልታ \, N) - \mu (N)\over e))

የግለሰብ ኤሌክትሮኖችን በመጨመር ወይም በማስወገድ ወደ ኳንተም ነጥብ ሊተገበር ይችላል ፣

Δ N = 1 (\ displaystyle \ ዴልታ \ N = 1)እና. Δ Q = e (\ displaystyle \ Delta \Q=e) C (N) = e 2 μ (N + 1) - μ (N) = e 2 I (N) - A (N) (\ displaystyle C (N)=(e^(2)\over\mu (N) +1)-\mu(N)) = (e^(2)\over I(N)-A(N)))

የኳንተም ነጥብ “ኳንተም አቅም” ነው፣ እሱም የምናመለክተው እኔ (ኤን) ionization እምቅ እና አ(N)የኤሌክትሮን ግንኙነት ኤንቅንጣት ሥርዓቶች.

ክላሲካል ሜካኒክስ

በኳንተም ነጥቦች ውስጥ የኤሌክትሮኖች ኤሌክትሮስታቲክ ባህሪያት ክላሲካል ሞዴሎች በተፈጥሯቸው ኤሌክትሮኖችን በዩኒት ሉል ላይ በተሻለ ሁኔታ ለማሰራጨት ከቶምሰን ችግር ጋር ቅርብ ናቸው።

በክላሲካል ኳንተም ነጠብጣቦች የተያዙ ኤሌክትሮኖች ክላሲካል ኤሌክትሮስታቲክ ማቀነባበሪያ በቶምሰን ወይም ፕለም ፑዲንግ ሞዴል አቶም ውስጥ ካለው ሂደት ጋር ተመሳሳይ ነው።

ክላሲካል ሕክምናዎች፡ ሁለቱም ባለ ሁለት አቅጣጫዊ እና ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የኳንተም ነጠብጣቦች የኤሌክትሮን ሼል የመሙላት ባህሪን ያሳያሉ። እና "የክላሲካል አርቲፊሻል አተሞች ወቅታዊ ሠንጠረዥ" ለሁለት አቅጣጫዊ የኳንተም ነጠብጣቦች ተገልጿል. በተጨማሪም፣ በባለ ሶስት አቅጣጫዊ የቶምሰን ችግሮች እና በተፈጥሮ ውስጥ በተገኙት የኤሌክትሮን ሼል-ማሸግ ቅጦች መካከል በርካታ ግንኙነቶች ተዘግበዋል። ይህ የቅርብ ጊዜ ሥራ የመነጨው በኤሌክትሮኖች ክላሲካል ኤሌክትሮስታቲክ ማስመሰል በክብ ኳንተም ነጥብ፣ በፍፁም ዳይኤሌክትሪክ ሉል ይወከላል።

፣ ኳንተም ነጠብጣቦች

ሴሚኮንዳክተር ክሪስታሎች በኮሎይድ ዘዴ የተዋሃዱ መጠናቸው በርካታ ናኖሜትሮች። የኳንተም ነጠብጣቦች እንደ ኮሮች እና እንደ core-shell heterostructures ይገኛሉ። በትንሽ መጠናቸው ምክንያት QDs ከጅምላ ሴሚኮንዳክተሮች የተለየ ባህሪ አላቸው። የኃይል መሙያ ተሸካሚዎችን እንቅስቃሴ የቦታ ገደብ ወደ ኳንተም-መጠን ውጤት ያመራል፣ በኤሌክትሮኒካዊ ደረጃዎች ልዩ መዋቅር ውስጥ ይገለጻል፣ ለዚህም ነው QDs አንዳንድ ጊዜ “ሰው ሰራሽ አተሞች” ተብለው የሚጠሩት።

የኳንተም ነጥቦች እንደ ሄክሳን፣ ቶሉይን፣ ክሎሮፎርም ወይም እንደ ደረቅ ዱቄት ባሉ የዋልታ ባልሆኑ ኦርጋኒክ አሟሚዎች ውስጥ እንደ መፍትሄዎች ሊቀርቡ ይችላሉ።

ተጭማሪ መረጃ

በካድሚየም chalcogenides ላይ የተመሰረቱ የኳንተም ነጠብጣቦች እንደ መጠናቸው የተለያየ ቀለም አላቸው።

ለምሳሌ፣ ZnS፣ CdS እና ZnSe QDs fluoresce በ UV ክልል፣ ሲዲሴ እና ሲዲቴ በሚታየው፣ እና PbS፣ PbSe እና PbTe በአቅራቢያው-IR ክልል (700-3000 nm)። በተጨማሪም, ከላይ ከተጠቀሱት ውህዶች ውስጥ heterostructures መፍጠር ይቻላል, የኦፕቲካል ባህሪያት ከመጀመሪያዎቹ ውህዶች ሊለዩ ይችላሉ. በጣም ታዋቂው ሰፊ ክፍተት ያለው ሴሚኮንዳክተር ሼል ከጠባብ ክፍተት ሴሚኮንዳክተር ወደ ኮር ማሳደግ ነው፤ ለምሳሌ የZnS ሼል በሲዲሴ ኮር ላይ ይበቅላል፡

የሲዲሴ ኮርን ያቀፈ የኳንተም ነጥብ መዋቅር ሞዴል በZnS ኤፒታክሲያል ሼል (ስፋሌራይት መዋቅራዊ አይነት) የተሸፈነ ነው።

ይህ ዘዴ የ QDsን መረጋጋት ወደ ኦክሳይድ በከፍተኛ ሁኔታ እንዲጨምር እንዲሁም በዋናው ወለል ላይ ያሉ ጉድለቶችን በመቀነስ የፍሎረሰንስ ኳንተም ምርትን በከፍተኛ ሁኔታ እንዲጨምር ያደርገዋል። የQDs ልዩ ባህሪ በተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ላይ ቀጣይነት ያለው የመምጠጥ ስፔክትረም (ፍሎረሰንት መነቃቃት) ነው፣ ይህ ደግሞ በ QD መጠን ላይ የተመሰረተ ነው። ይህ በተመሳሳይ የሞገድ ርዝመት የተለያዩ የኳንተም ነጥቦችን በአንድ ጊዜ ለማነሳሳት ያስችላል። በተጨማሪም QDs ከባህላዊ ፍሎሮፎሮች ጋር ሲነፃፀሩ ከፍተኛ ብሩህነት እና የተሻለ የፎቶስታቲፊኬት አላቸው።

የኳንተም ነጠብጣቦች ልዩ የእይታ ባህሪዎች እንደ ኦፕቲካል ዳሳሾች ፣ ፍሎረሰንት ማርከር ፣ በመድኃኒት ውስጥ ያሉ ፎቶግራፎችን ፣ እንዲሁም በ IR ክልል ውስጥ የፎቶ ዳሳሾችን ለማምረት ፣ ከፍተኛ ብቃት ያለው የፀሐይ ህዋሶች ፣ ንዑስ LEDs ፣ ነጭ የብርሃን ምንጮችን ለመጠቀም ሰፊ ተስፋዎችን ይከፍታሉ ። , ነጠላ-ኤሌክትሮን ትራንዚስተሮች እና የመስመር ላይ ያልሆኑ የኦፕቲካል መሳሪያዎች.

የኳንተም ነጥቦችን ማግኘት

ኳንተም ነጠብጣቦችን ለማምረት ሁለት ዋና ዘዴዎች አሉ-ኮሎይድል ውህድ (ኮሎይድል ውህድ) ፣ ቀዳሚዎችን “በጠርሙስ ውስጥ” በማቀላቀል እና ኤፒታክሲ ፣ ማለትም ። በመሠረታዊው ወለል ላይ ክሪስታሎች ተኮር እድገት።

የመጀመሪያው ዘዴ (ኮሎይድል ውህድ) በበርካታ ልዩነቶች ውስጥ ይተገበራል-በከፍተኛ ወይም በክፍል ሙቀት ፣ በኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ ወይም በውሃ መፍትሄ ውስጥ ፣ በኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ በማይንቀሳቀስ አየር ውስጥ ፣ ከኦርጋኖሜትል ቅድመ-ቁሳቁሶች ጋር ወይም ከሌለ ፣ ከሞለኪውላዊ ስብስቦች ጋር ወይም ያለ ኒውክሊየስ። የኳንተም ነጥቦችን ለማግኘት ከፍተኛ ሙቀት ያለው ኬሚካላዊ ውህደት እንጠቀማለን፣ በማይነቃነቅ ከባቢ አየር ውስጥ በከፍተኛ ሙቀት በሚፈላ ኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ የሚሟሟ ኢንኦርጋሜታልሊክ ቀዳሚዎችን በማሞቅ ነው። ይህ ከፍተኛ የፍሎረሰንት ኳንተም ምርት ያለው ወጥ መጠን ያላቸው የኳንተም ነጥቦችን ለማግኘት ያስችላል።

በኮሎይድ ውህድ ምክንያት ናኖክሪስታሎች በተሸፈኑ የስብስብ ሞለኪውሎች ተሸፍነዋል።

ከሃይድሮፎቢክ ወለል ጋር የኮር-ሼል ኮሎይድል ኳንተም ነጥብ ንድፍ ሥዕላዊ መግለጫ። ጠባብ ክፍተት ሴሚኮንዳክተር ኮር (ለምሳሌ, CdSe) ብርቱካንማ, ሰፊ ክፍተት ሴሚኮንዳክተር ያለውን ሼል (ለምሳሌ, ZnS) ቀይ, እና surfactant ሞለኪውሎች ኦርጋኒክ ሼል ጥቁር ውስጥ ይታያል.

ለሃይድሮፎቢክ ኦርጋኒክ ቅርፊት ምስጋና ይግባውና የኮሎይድ ኳንተም ነጠብጣቦች በማንኛውም የዋልታ ያልሆኑ ፈሳሾች ውስጥ ሊሟሟሉ ይችላሉ ፣ እና በተገቢው ማሻሻያ በውሃ እና በአልኮል ውስጥ። ሌላው የኮሎይድ ውህድ ጠቀሜታ የኳንተም ነጥቦችን በንዑስ ኪሎግራም የማግኘት እድል ነው።

ሁለተኛው ዘዴ (ኤፒታክሲ) - በሌላ ቁሳቁስ ላይ ናኖስትራክቸሮች መፈጠር እንደ አንድ ደንብ ልዩ እና ውድ የሆኑ መሳሪያዎችን መጠቀምን ያካትታል እና በተጨማሪም ወደ ማትሪክስ "የታሰሩ" የኳንተም ነጥቦችን ማምረት ያስከትላል. የኤፒታክሲው ዘዴ ወደ ኢንዱስትሪ ደረጃ ለመመዘን አስቸጋሪ ነው, ይህም የኳንተም ነጠብጣቦችን በብዛት ለማምረት እምብዛም ማራኪ ያደርገዋል.

በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ሁለተኛ አጋማሽ ላይ የታዩት በርካታ የእይታ ዘዴዎች - ኤሌክትሮን እና የአቶሚክ ኃይል ማይክሮስኮፒ ፣ የኑክሌር ማግኔቲክ ድምጽ ማጉያ እይታ ፣ የጅምላ ስፔክትሮሜትሪ - ባህላዊ የጨረር ማይክሮስኮፕ ከረጅም ጊዜ በፊት “ጡረታ የወጣ” ይመስላል። ይሁን እንጂ የፍሎረሰንት ክስተትን ከአንድ ጊዜ በላይ በብቃት መጠቀሙ "የአርበኞችን" ህይወት አራዝሟል. ይህ ጽሑፍ ስለ እሱ ይናገራል የኳንተም ነጥቦች(ፍሎረሰንት ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታልስ)፣ ወደ ኦፕቲካል ማይክሮስኮፒ አዲስ ጥንካሬን የሰጠ እና ከታዋቂው የዲፍራክሽን ወሰን በላይ ለመመልከት ያስቻለው። የኳንተም ነጠብጣቦች ልዩ አካላዊ ባህሪያት ባዮሎጂካል ነገሮችን እጅግ በጣም ብዙ ቀለም ለመቅዳት እንዲሁም ለህክምና ምርመራ ጥሩ መሣሪያ ያደርጋቸዋል።

ስራው የኳንተም ነጠብጣቦችን ልዩ ባህሪያት የሚወስኑትን የአካላዊ መርሆች ግንዛቤን ይሰጣል, ዋና ሀሳቦች እና የናኖክሪስታሎች አጠቃቀም ተስፋዎች እና በባዮሎጂ እና በህክምና ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ ስኬቶችን ይገልፃል. ጽሁፉ የተመሰረተው በቅርብ ዓመታት በስሙ በተሰየመው የባዮኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ተቋም የሞለኪውላር ባዮፊዚክስ ላቦራቶሪ ውስጥ በተደረጉ የምርምር ውጤቶች ላይ ነው። ወ.ዘ.ተ. ሼምያኪን እና ዩ.ኤ. Ovchinnikov አብረው Reims ዩኒቨርሲቲ እና ቤላሩስኛ ስቴት ዩኒቨርሲቲ ጋር, ካንሰር እና autoimmune በሽታዎችን ጨምሮ የክሊኒካል ምርመራ አካባቢዎች, እንዲሁም ብዙ ባዮሜዲካል በአንድ ጊዜ ቀረጻ የሚሆን nanosensors አዲስ አይነቶች መፍጠር, ለ biomarker ቴክኖሎጂ አዲስ ትውልድ ለማዳበር ያለመ. መለኪያዎች. ዋናው የሥራው እትም በተፈጥሮ ውስጥ ታትሟል; በተወሰነ ደረጃ ጽሑፉ የተመሰረተው በ IBCh RAS የወጣት ሳይንቲስቶች ምክር ቤት ሁለተኛ ሴሚናር ላይ ነው.. - ኢድ.

ክፍል I, ቲዎሬቲካል

ምስል 1. በ nanocrystals ውስጥ የተከፋፈለ የኃይል ደረጃዎች."ጠንካራ" ሴሚኮንዳክተር ( ግራ) የቫሌንስ ባንድ እና በባንድ ክፍተት የተነጠለ ኮንዲሽን ባንድ አለው። ለምሳሌ. ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታል ( በቀኝ በኩል) ከአንድ አቶም የኃይል ደረጃዎች ጋር ተመሳሳይ በሆነ ልዩ የኃይል ደረጃዎች ተለይቶ ይታወቃል። በናኖክሪስታል ውስጥ ለምሳሌየመጠን ተግባር ነው: የናኖክሪስተል መጠን መጨመር ወደ መቀነስ ይመራል ለምሳሌ.

የንጥረቱን መጠን መቀነስ ከተሰራበት ቁሳቁስ በጣም ያልተለመዱ ባህሪያትን ወደ መገለጥ ይመራል. ይህ የሆነበት ምክንያት የኃይል ማጓጓዣዎች እንቅስቃሴ በቦታ ውስን በሚሆንበት ጊዜ የሚነሱት የኳንተም ሜካኒካል ውጤቶች ናቸው-በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያሉት ተሸካሚዎች ኃይል የተለየ ይሆናል። እና የኳንተም መካኒኮች እንደሚያስተምሩት የኃይል ደረጃዎች ብዛት በ "እምቅ ጉድጓድ" መጠን ላይ የተመሰረተ ነው, የአቅም ማገጃው ቁመት እና የኃይል መሙያው ብዛት. የ "ጉድጓድ" መጠን መጨመር የኃይል መጠን መጨመርን ያመጣል, ይህም እስኪቀላቀሉ ድረስ እርስ በርስ ይበልጥ እየተቀራረቡ እና የኃይል ስፔክትረም "ጠንካራ" (ምስል 1) ይሆናል. የኃይል መሙያ ተሸካሚዎች እንቅስቃሴ በአንድ መጋጠሚያ (ኳንተም ፊልሞችን በመፍጠር) ፣ በሁለት መጋጠሚያዎች (ኳንተም ሽቦዎች ወይም ክሮች) ወይም በሦስቱም አቅጣጫዎች ሊገደብ ይችላል - እነዚህም ይሆናሉ ። የኳንተም ነጥቦች(ሲቲ)

ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታሎች በሞለኪውላዊ ስብስቦች እና "ጠንካራ" ቁሶች መካከል መካከለኛ መዋቅሮች ናቸው. በሞለኪዩል, ናኖክሪስታሊን እና ጠንካራ እቃዎች መካከል ያለው ድንበሮች በግልጽ አልተገለጹም; ነገር ግን በአንድ ቅንጣት 100 ÷ 10,000 አቶሞች ያለው ክልል በጊዜያዊነት የናኖክሪስታሎች “የላይኛው ገደብ” ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። የላይኛው ገደብ በሃይል ደረጃዎች መካከል ያለው የጊዜ ክፍተት ከሙቀት ንዝረቶች ኃይል ከሚበልጥ መጠኖች ጋር ይዛመዳል ኪ.ቲ (ክ- ቦልትማን ቋሚ; ቲ- ሙቀት) ቻርጅ ተሸካሚዎች ተንቀሳቃሽ ሲሆኑ.

በ "ቀጣይ" ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ ለኤሌክትሮኒካዊ ጉጉ ክልሎች የተፈጥሮ ርዝመት ልኬት የሚወሰነው በ Bohr exciton ራዲየስ ነው አንድ xበኤሌክትሮን መካከል ባለው የ Coulomb መስተጋብር ጥንካሬ ላይ የተመሰረተ ነው ( ሠ) እና ቀዳዳ (ሸ). በናኖክሪስታሎች የክብደት ቅደም ተከተል a x መጠኑ ራሱበጥንዶች ውቅር ላይ ተጽዕኖ ማሳደር ይጀምራል ኢ–ህእና ስለዚህ የኤክሳይቶን መጠን. በዚህ ሁኔታ ውስጥ የኤሌክትሮኒክስ ኢነርጂዎች በቀጥታ የሚወሰኑት በ nanocrystal መጠን ነው - ይህ ክስተት "የኳንተም እገዳ ውጤት" በመባል ይታወቃል. ይህንን ውጤት በመጠቀም የናኖክሪስታልን የባንድ ክፍተት ማስተካከል ይቻላል ( ለምሳሌ), በቀላሉ የንጥሉን መጠን በመቀየር (ሠንጠረዥ 1).

የኳንተም ነጠብጣቦች ልዩ ባህሪዎች

እንደ አካላዊ ነገር ፣ ኳንተም ነጠብጣቦች ከረጅም ጊዜ በፊት ይታወቃሉ ፣ ይህም ዛሬ በከፍተኛ ሁኔታ ከተዘጋጁት ቅርጾች አንዱ ነው ። heterostructures. የኳንተም ነጠብጣቦች በኮሎይድ ናኖክሪስታሎች መልክ ያለው ልዩነት እያንዳንዱ ነጥብ በሟሟ ውስጥ የሚገኝ ገለልተኛ እና ተንቀሳቃሽ ነገር ነው። እንደነዚህ ያሉት ናኖክሪስታሎች የተለያዩ አጋሮችን ፣ ዲቃላዎችን ፣ የታዘዙ ንብርብሮችን ፣ ወዘተ ለመገንባት ሊያገለግሉ ይችላሉ ። በዚህ መሠረት የኤሌክትሮኒካዊ እና ኦፕቶኤሌክትሮኒክ መሣሪያዎች ፣ መመርመሪያዎች እና ዳሳሾች በማይክሮ ቮልዩም ቁስ ውስጥ ለመተንተን ፣ የተለያዩ ፍሎረሰንት ፣ ኬሚሊሚኒየም እና የፎቶኤሌክትሮኬሚካል ናኖይዝድ ዳሳሾች የተገነቡ ናቸው ። .

ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታሎች በፍጥነት ወደ ተለያዩ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ መስኮች የገቡበት ምክንያት ልዩ የእይታ ባህሪያቸው ነው።

ጠባብ የተመጣጠነ የፍሎረሰንት ጫፍ (ከኦርጋኒክ ማቅለሚያዎች በተለየ መልኩ ረዥም ሞገድ "ጭራ" በመኖሩ ተለይቶ ይታወቃል; ምስል 2, ግራ), በናኖክሪስተል መጠን እና በአጻፃፉ ምርጫ ቁጥጥር የሚደረግበት ቦታ (ምስል 3);
ሰፊ excitation ባንድ፣ ይህም የተለያየ ቀለም ያላቸውን ናኖክሪስታሎች ከአንድ የጨረር ምንጭ ጋር ማስደሰት ያስችላል (ምስል 2፣ ግራ). ባለብዙ ቀለም ኮድ ስርዓቶችን ሲፈጥሩ ይህ ጠቀሜታ መሠረታዊ ነው;
ከፍተኛ የፍሎረሰንት ብሩህነት, በከፍተኛ የመጥፋት እሴት እና ከፍተኛ የኳንተም ምርት (ለ CdSe/ZnS nanocrystals - እስከ 70%) ይወሰናል;
ልዩ ከፍተኛ የፎቶ መረጋጋት (ምስል 2, በቀኝ በኩል), ይህም ከፍተኛ የኃይል ማነቃቂያ ምንጮችን መጠቀም ያስችላል.

ምስል 2. የካድሚየም-ሴሊኒየም (ሲዲሴ) የኳንተም ነጠብጣቦች ልዩ ባህሪያት. ግራ:የተለያየ ቀለም ያላቸው ናኖክሪስታሎች በአንድ ምንጭ ሊደሰቱ ይችላሉ (ፍላጻው በ 488 nm የሞገድ ርዝመት ከአርጎን ሌዘር ጋር መነሳሳትን ያሳያል). ውስጠቱ በአንድ የብርሃን ምንጭ (UV lamp) የተደሰቱ የተለያየ መጠን ያላቸውን የሲዲሴ/ZnS ናኖክሪስታሎች ፍሎረሰንት ያሳያል። በቀኝ በኩል፡የኳንተም ነጠብጣቦች ከሌሎች የተለመዱ ማቅለሚያዎች ጋር ሲነፃፀሩ እጅግ በጣም ፎቶ ሊታዩ የሚችሉ ናቸው፣ ይህም በፍሎረሰንስ ማይክሮስኮፕ ውስጥ ባለው የሜርኩሪ መብራት ጨረር ስር በፍጥነት ይወድቃሉ።

ምስል 3. ከተለያዩ ቁሳቁሶች የተሠሩ የኳንተም ነጠብጣቦች ባህሪያት. በላይ፡ከተለያዩ ቁሳቁሶች የተሠሩ ናኖክሪስታሎች የፍሎረሰንት ክልሎች። ከታች፡የተለያየ መጠን ያላቸው የሲዲሴ ኳንተም ነጥቦች ከ460-660 nm ያለውን የሚታየውን ክልል ይሸፍናሉ። ከታች በቀኝ፡"ኮር" በሴሚኮንዳክተር ሼል እና በመከላከያ ፖሊመር ንብርብር የተሸፈነበት የተረጋጋ የኳንተም ነጥብ ንድፍ.

ቴክኖሎጂን መቀበል

የናኖክrystals ውህደት በከፍተኛ ሙቀት (300-350 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) እና ከዚያ በኋላ በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን (250-300 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) ውስጥ የናኖክrystals እድገት በቅድመ ውህዶች ውስጥ በፍጥነት በመትጋት ይከናወናል። በ "ትኩረት" ውህደት ሁነታ, የትንሽ ቅንጣቶች እድገታቸው ከትላልቅ እድገቶች የበለጠ ነው, በዚህም ምክንያት በ nanocrystal መጠኖች ውስጥ ስርጭቱ ይቀንሳል.

ቁጥጥር የሚደረግበት የማዋሃድ ቴክኖሎጂ የናንኖክሪስታሎች አኒሶትሮፒን በመጠቀም የናኖፓርተሎች ቅርፅን ለመቆጣጠር ያስችላል። የአንድ የተወሰነ ቁሳቁስ ባህርይ ክሪስታል መዋቅር (ለምሳሌ ፣ ሲዲሴ በሄክሳጎን ማሸጊያ - wurtzite ፣ ስእል 3) የናኖክrystals ቅርፅን የሚወስኑ “የተመረጡ” የእድገት አቅጣጫዎችን ያማልዳል። ናኖሮድስ ወይም ቴትራፖዶች የተገኙት በዚህ መንገድ ነው - ናኖክሪስታሎች በአራት አቅጣጫዎች የተራዘሙ (ምስል 4)።

ምስል 4. የ CdSe nanocrystals የተለያዩ ቅርጾች. ግራ: CdSe/ZnS spherical nanocrystals (ኳንተም ነጥቦች); መሃል ላይ:ዘንግ-ቅርጽ (የኳንተም ዘንጎች). በቀኝ በኩል፡በ tetrapods መልክ. (ማስተላለፊያ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ. ማርክ - 20 nm.)

ለተግባራዊ ትግበራ እንቅፋቶች

ከ II-VI ቡድን ሴሚኮንዳክተሮች ናኖክሪስታሎች ተግባራዊ ትግበራ ላይ በርካታ ገደቦች አሉ. በመጀመሪያ ፣ የብርሃናቸው ኳንተም ምርት በከፍተኛ ሁኔታ በአከባቢው ባህሪዎች ላይ የተመሠረተ ነው። በሁለተኛ ደረጃ በውሃ መፍትሄዎች ውስጥ የናኖክሪስታሎች "ኒውክሊየስ" መረጋጋትም ዝቅተኛ ነው. ችግሩ ያለው የጨረር ያልሆኑ የመልሶ ማጠናከሪያ ማዕከሎች ሚና በሚጫወቱት የገጽታ “ጉድለቶች” ወይም “ወጥመዶች” ለመደሰት ነው። ኢ–ህእንፋሎት.

እነዚህን ችግሮች ለመቅረፍ የኳንተም ነጠብጣቦች ብዙ ሰፊ ክፍተት ያላቸውን ንጥረ ነገሮች ባካተተ ሼል ውስጥ ተዘግተዋል። ይህ እንዲገለሉ ያስችልዎታል ኢ-ህበኒውክሊየስ ውስጥ ጥንድ ፣ የህይወት ዘመኑን ያሳድጋል ፣ የጨረር-አልባ ዳግም ውህደትን ይቀንሳል ፣ እና ስለዚህ የፍሎረሰንት እና የፎቶስታቲዝም ኳንተም ምርት ይጨምሩ።

በዚህ ረገድ, እስከዛሬ ድረስ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው የፍሎረሰንት ናኖክሪስታሎች ኮር / ሼል መዋቅር አላቸው (ምስል 3). የCdSe/ZnS ናኖክሪስታሎች ውህደት ሂደት 90% የኳንተም ምርት ለማግኘት አስችሏል፣ ይህም ከኦርጋኒክ ምርጥ የፍሎረሰንት ማቅለሚያዎች ጋር ቅርብ ነው።

ክፍል II፡ የኳንተም ዶትስ አፕሊኬሽኖች በኮሎይድ ናኖክሪስታልስ መልክ

ፍሎሮፎረስ በሕክምና እና በባዮሎጂ

የ QD ዎች ልዩ ባህሪያት ባዮሎጂያዊ ቁሳቁሶችን ለመሰየም እና ለመመልከት በሁሉም ስርዓቶች ውስጥ እንዲጠቀሙ ያስችላቸዋል (ከፍሎረሰንት ኢንትሮሴሉላር መለያዎች በስተቀር ፣ በጄኔቲክ የተገለጹ - ታዋቂ የፍሎረሰንት ፕሮቲኖች)።

ባዮሎጂያዊ ነገሮችን ወይም ሂደቶችን በዓይነ ሕሊና ለማየት፣ QDs በቀጥታ ወይም “በተሰፋ” የማወቂያ ሞለኪውሎች (ብዙውን ጊዜ ፀረ እንግዳ አካላት ወይም ኦሊጎኑክሊዮታይድ) ወደ ዕቃው ሊገባ ይችላል። ናኖክሪስታሎች ወደ ውስጥ ዘልቀው በመግባት በንብረታቸው መሰረት በንብረቱ ውስጥ በሙሉ ይሰራጫሉ. ለምሳሌ, የተለያየ መጠን ያላቸው ናኖክሪስታሎች በተለያየ መንገድ ወደ ባዮሎጂካል ሽፋኖች ውስጥ ዘልቀው ይገባሉ, እና መጠኑ የፍሎረሰንት ቀለምን ስለሚወስን, የነገሩ የተለያዩ ቦታዎች እንዲሁ በተለያየ ቀለም የተቀቡ ናቸው (ምስል 5). በ nanocrystals ወለል ላይ የማወቂያ ሞለኪውሎች መኖራቸው የታለመ ትስስር እንዲኖር ያስችላል-የተፈለገው ነገር (ለምሳሌ እጢ) በተሰጠው ቀለም የተቀባ ነው!

ምስል 5. ቁሳቁሶችን ማቅለም. ግራ: multicolor confocal ፍሎረሰንት ምስል በሰው phagocyte THP-1 ሕዋሳት ውስጥ ሴሉላር cytoskeleton እና አስኳል microstructure ዳራ ላይ ኳንተም ነጥቦች ስርጭት. ናኖክራይስታሎች በሴሎች ውስጥ ቢያንስ ለ24 ሰአታት በፎቶ ሊታዩ የሚችሉ ሆነው ይቆያሉ እና የሕዋስ መዋቅር እና ተግባር መቋረጥ አያስከትሉም። በቀኝ በኩል፡በእብጠት አካባቢ (ቀስት) ውስጥ ከ RGD peptide ጋር "ከመስቀል ጋር የተገናኘ" ናኖክሪስታሎች ማከማቸት. በቀኝ በኩል መቆጣጠሪያው ነው, ፔፕታይድ የሌላቸው ናኖክሪስታሎች ገብተዋል (CdTe nanocrystals, 705 nm).

ስፔክትራል ኮድ እና “ፈሳሽ ማይክሮ ቺፕስ”

ቀደም ሲል እንደተገለፀው የናኖክሪስታሎች የፍሎረሰንስ ጫፍ ጠባብ እና ተመጣጣኝ ነው, ይህም የተለያየ ቀለም ያላቸው ናኖክሪስታሎች የፍሎረሰንት ምልክትን በአስተማማኝ ሁኔታ ለመለየት ያስችላል (በሚታየው ክልል ውስጥ እስከ አስር ቀለሞች ድረስ). በተቃራኒው የናኖክሪስታሎች የመምጠጥ ባንድ ሰፊ ነው ማለትም የሁሉም ቀለሞች ናኖክሪስታሎች በአንድ የብርሃን ምንጭ ሊደሰቱ ይችላሉ። እነዚህ ንብረቶች, እንዲሁም ያላቸውን ከፍተኛ photostability, ኳንተም ነጥቦች ተስማሚ fluorophores ማድረግ ነገሮች multicolor spectral ኮድ - አንድ አሞሌ ኮድ ጋር ተመሳሳይ, ነገር ግን multicolor እና ኢንፍራሬድ ክልል ውስጥ fluoresce ያለውን "የማይታዩ" ኮዶች በመጠቀም.

በአሁኑ ጊዜ “ፈሳሽ ማይክሮ ቺፕስ” የሚለው ቃል ከጊዜ ወደ ጊዜ ጥቅም ላይ ውሏል ፣ ይህም እንደ ክላሲክ ጠፍጣፋ ቺፕስ ፣ በአውሮፕላን ላይ ያሉ ንጥረ ነገሮች የሚገኙበት ፣ የናሙና ማይክሮ ቮልዩሞችን በመጠቀም ብዙ መለኪያዎችን በአንድ ጊዜ ለመመርመር ያስችላል። ፈሳሽ ማይክሮ ቺፖችን በመጠቀም የስክሪፕት ኮድ ማድረግ መርህ በስእል 6 ተገልጿል ። እያንዳንዱ የማይክሮ ቺፕ ንጥረ ነገር የተወሰኑ ቀለሞች መጠን ያላቸውን QDs ይይዛል ፣ እና ኮድ የተደረገባቸው አማራጮች ብዛት በጣም ትልቅ ሊሆን ይችላል!

ምስል 6. የስፔክታል ኮድ አሰጣጥ መርህ. ግራ:"መደበኛ" ጠፍጣፋ ማይክሮ ቺፕ. በቀኝ በኩል፡“ፈሳሽ ማይክሮ ቺፕ”፣ እያንዳንዱ ንጥረ ነገር የተወሰነ መጠን ያላቸውን የተወሰኑ ቀለሞች QD ይይዛል። በ nየፍሎረሰንት ጥንካሬ ደረጃዎች እና ኤምቀለሞች, የተመሰጠሩ አማራጮች ንድፈ ሃሳባዊ ቁጥር ነው n ሜ-1. ስለዚህ, ለ 5-6 ቀለሞች እና 6 የጥንካሬ ደረጃዎች, ይህ 10,000-40,000 አማራጮች ይሆናል.

እንደዚህ ያሉ ኢንኮድ የተደረገባቸው ማይክሮኤለመንቶች ለማንኛውም ነገሮች (ለምሳሌ ደህንነቶች) በቀጥታ ለመለያየት ሊያገለግሉ ይችላሉ። በፖሊመር ማትሪክስ ውስጥ ሲገቡ, እጅግ በጣም የተረጋጋ እና ዘላቂ ናቸው. ሌላው የመተግበሪያው ገጽታ ቀደምት የመመርመሪያ ዘዴዎችን በመፍጠር ባዮሎጂያዊ ነገሮችን መለየት ነው. የማመላከቻው እና የመታወቂያው ዘዴ አንድ የተወሰነ የማወቂያ ሞለኪውል በእያንዳንዱ ስፔክትራል ኢንኮድ በማይክሮ ቺፑ ላይ ተያይዟል። በመፍትሔው ውስጥ ሁለተኛው የማወቂያ ሞለኪውል አለ, እሱም ምልክት ፍሎሮፎሮ "የተሰፋ" ነው. በአንድ ጊዜ የማይክሮ ቺፕ ፍሎረሰንስ እና ሲግናል ፍሎሮፎር መታየት የተጠናውን ነገር በተተነተነው ድብልቅ ውስጥ መኖሩን ያሳያል።

የወራጅ ሳይቶሜትሪ በኮድ የተቀመጡ ጥቃቅን ቅንጣቶችን በመስመር ላይ ለመተንተን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ማይክሮፓርተሎች የያዘው መፍትሄ በሌዘር-ጨረር ቻናል ውስጥ ያልፋል፣ እያንዳንዱ ቅንጣት በእይታ ተለይቶ ይታወቃል። የመሳሪያው ሶፍትዌር በናሙና ውስጥ የተወሰኑ ውህዶች ከመታየት ጋር የተዛመዱ ክስተቶችን ለመለየት እና ለመለየት ያስችልዎታል - ለምሳሌ የካንሰር ምልክቶች ወይም የበሽታ መከላከያ በሽታዎች።

ለወደፊቱ, ማይክሮአናላይተሮች በሴሚኮንዳክተር ፍሎረሰንት ናኖክሪስታሎች ላይ ተመስርተው በአንድ ጊዜ እጅግ በጣም ብዙ እቃዎችን ለመመዝገብ ሊፈጠሩ ይችላሉ.

ሞለኪውላር ዳሳሾች

QDsን እንደ መመርመሪያ መጠቀም በአካባቢያዊ አካባቢዎች የአካባቢ መለኪያዎችን ለመለካት ያስችላል, መጠናቸው ከምርመራው መጠን (ናኖሜትር ሚዛን) ጋር ተመጣጣኝ ነው. የእንደዚህ አይነት የመለኪያ መሳሪያዎች አሠራር በ Förster ተጽእኖ ላይ የተመሰረተ ነው-radiative resonant energy transfer (Förster resonanse energy transfer - FRET). የ FRET ተጽእኖ ፍሬ ነገር ሁለት ነገሮች (ለጋሽ እና ተቀባይ) ሲቃረቡ እና ሲደራረቡ ነው. የፍሎረሰንት ስፔክትረምመጀመሪያ ከ የመምጠጥ ስፔክትረምሁለተኛ፣ ጉልበት ያለጨረር ይተላለፋል - እና ተቀባዩ ፍሎረሰንት ከቻለ በእጥፍ ጥንካሬ ያበራል።

በጽሁፉ ውስጥ ስለ FRET ተጽእኖ አስቀድመን ጽፈናል ሩሌት ለ spectroscopist » .

ሶስት የኳንተም ነጥብ መለኪያዎች በ FRET-ቅርጸት ስርዓቶች ውስጥ ለጋሾች በጣም ማራኪ ያደርጋቸዋል።

በለጋሹ ልቀት እና በተቀባዩ መነሳሳት መካከል ከፍተኛ መደራረብን ለማግኘት የልቀት ሞገድ ርዝመትን በከፍተኛ ትክክለኛነት የመምረጥ ችሎታ።
ከአንድ የብርሃን ምንጭ ተመሳሳይ የሞገድ ርዝመት ጋር የተለያዩ QDዎችን የማስደሰት ችሎታ።
ከልቀት የሞገድ ርዝመት (ልዩነት>100 nm) ርቆ በሚገኝ የእይታ ክልል ውስጥ የመነቃቃት ዕድል።

የ FRET ውጤትን ለመጠቀም ሁለት ስልቶች አሉ፡

በለጋሽ ተቀባይ ስርዓት ውስጥ በተለዋዋጭ ለውጦች ምክንያት የሁለት ሞለኪውሎች መስተጋብር ድርጊት ምዝገባ እና
ለጋሹ ወይም ተቀባይ (ለምሳሌ የመምጠጥ ስፔክትረም) የጨረር ባህሪያት ላይ የተደረጉ ለውጦች ምዝገባ.

ይህ አቀራረብ ፒኤች ለመለካት ናኖሲዝድ ዳሳሾችን ተግባራዊ ለማድረግ አስችሏል እና በናሙናው ውስጥ ባለው የአካባቢ ክልል ውስጥ የብረት ionዎችን መጠን ለመለካት አስችሏል። በእንደዚህ ዓይነት ዳሳሽ ውስጥ ያለው ስሜት የሚነካ አካል ከተገኘው ion ጋር ሲያያዝ የእይታ ባህሪያትን የሚቀይሩ የጠቋሚ ሞለኪውሎች ንብርብር ነው። በማያያዝ ምክንያት በ QD የፍሎረሰንት ስፔክተር መካከል ያለው መደራረብ እና የጠቋሚው የመምጠጥ ሁኔታ ይለወጣል, ይህም የኃይል ማስተላለፊያውን ውጤታማነትም ይለውጣል.

በለጋሽ-ተቀባይ ስርዓት ውስጥ የተስተካከሉ ለውጦችን በመጠቀም አቀራረብ በ nanoscale የሙቀት ዳሳሽ ውስጥ ይተገበራል። የአነፍናፊው ተግባር የኳንተም ነጥቡን እና ተቀባይውን በማገናኘት በፖሊመር ሞለኪውል ቅርፅ ላይ ባለው የሙቀት ለውጥ ላይ የተመሠረተ ነው - ፍሎረሰንስ quencher። የሙቀት መጠኑ በሚቀየርበት ጊዜ በኬንቸር እና በፍሎሮፎሮው መካከል ያለው ርቀት እና የፍሎረሰንት ጥንካሬ ፣ ከዚያ ስለ ሙቀቱ መደምደሚያ ይለወጣል።

ሞለኪውላር ምርመራዎች

በለጋሽ እና በተቀባይ መካከል ያለው ትስስር መፍረስ ወይም መፈጠር በተመሳሳይ መንገድ ሊታወቅ ይችላል። ምስል 7 የ "ሳንድዊች" የምዝገባ መርህ ያሳያል, የተመዘገበው ነገር በለጋሹ እና በተቀባዩ መካከል እንደ ማገናኛ ("አስማሚ") ሆኖ ያገለግላል.

ምስል 7. የ FRET ቅርጸት በመጠቀም የምዝገባ መርህ.ኮንጁጌት ("ፈሳሽ ማይክሮቺፕ") መፈጠር (የተመዘገበው ነገር) - (ሲግናል ፍሎሮፎር) ለጋሹን (nanocrystal) ወደ ተቀባይ (AlexaFluor ቀለም) ያቀርባል. ሌዘር ጨረሩ ራሱ የቀለሙን ፍሎረሰንት አያስደስትም። የፍሎረሰንት ምልክቱ የሚታየው ከሲዲሴ/ዜንኤስ ናኖክሪስተል በሚመጣው አስተጋባ የኃይል ሽግግር ምክንያት ብቻ ነው። ግራ:ከኃይል ማስተላለፊያ ጋር የመገጣጠሚያ መዋቅር. በቀኝ በኩል፡የቀለም መነሳሳት ስፔክትራል ንድፍ።

የዚህ ዘዴ አተገባበር ምሳሌ ለራስ-ሰር በሽታ መመርመሪያ ስብስብ መፍጠር ነው ሥርዓታዊ ስክሌሮደርማ(ስክሌሮደርማ). እዚህ, ለጋሹ 590 nm የሆነ fluorescence የሞገድ ርዝመት ጋር ኳንተም ነጥቦች ነበር, እና ተቀባይዋ ኦርጋኒክ ቀለም ነበር - AlexaFluor 633. አንድ አንቲጂን ኳንተም ነጥቦችን የያዘ ማይክሮፓርት ወለል ላይ autoantibody ላይ "የተሰፋ" ነበር - ስክሌሮደርማ ምልክት. በቀለም የተለጠፉ ሁለተኛ ደረጃ ፀረ እንግዳ አካላት ወደ መፍትሄው ገብተዋል። ዒላማው በሌለበት, ማቅለሚያው ወደ ማይክሮፓርት (ማይክሮፓርተር) ገጽታ አይቃረብም, የኃይል ማስተላለፊያ አይኖርም እና ቀለም አይቀልጥም. ነገር ግን በናሙናው ውስጥ ራስ-አንቲቦዲዎች ከታዩ ይህ ወደ ማይክሮፓርት-ራስ-አንቲቦዲ-ቀለም ውስብስብነት ይመራል. በሃይል ሽግግር ምክንያት, ማቅለሚያው ይደሰታል, እና የ 633 nm የሞገድ ርዝመት ያለው የፍሎረሰንት ምልክት በአክቱ ውስጥ ይታያል.

የዚህ ሥራ አስፈላጊነትም የራስ-አንቲቦዲዎችን በራስ-ሰር በሽታዎች እድገት የመጀመሪያ ደረጃ ላይ እንደ የምርመራ ምልክቶች ሊጠቀሙበት ይችላሉ ። "ፈሳሽ ማይክሮ ቺፖች" አንቲጂኖች ከአውሮፕላን (እንደ "መደበኛ" ማይክሮ ቺፖች) የበለጠ ተፈጥሯዊ ሁኔታዎች ውስጥ የሚገኙበትን የሙከራ ስርዓቶችን ለመፍጠር ያስችላል። ቀደም ሲል የተገኙት ውጤቶች በኳንተም ነጠብጣቦች አጠቃቀም ላይ በመመርኮዝ አዲስ ዓይነት ክሊኒካዊ የምርመራ ሙከራዎች እንዲፈጠሩ መንገድ ጠርጓል። እና በስፔክተራል ኢንኮዲንግ ፈሳሽ ማይክሮ ቺፖች አጠቃቀም ላይ የተመሰረቱ አቀራረቦች መተግበር የብዙ ጠቋሚዎችን ይዘት በአንድ ጊዜ ለመወሰን ያስችላል ፣ ይህም የምርመራ ውጤቶችን አስተማማኝነት እና ቀደምት የመመርመሪያ ዘዴዎችን ለማዳበር መሠረት ነው። .

ድብልቅ ሞለኪውላዊ መሳሪያዎች

የኳንተም ነጥቦቹን የእይታ ባህሪያት በተለዋዋጭ የመቆጣጠር ችሎታ ወደ nanoscale spectral መሳሪያዎች መንገድ ይከፍታል። በተለይም በካድሚየም-ቴሉሪየም (ሲዲቲ) ላይ የተመሰረቱ QDs የእይታ ትብነትን ለማስፋት አስችለዋል። ባክቴሪያሮሆዶፕሲን(bP)፣ የብርሃን ሃይልን በመጠቀም ፕሮቶኖችን በአንድ ሽፋን ላይ ለማፍሰስ ባለው ችሎታ ይታወቃል። (የተፈጠረው ኤሌክትሮኬሚካላዊ ቅልመት ኤቲፒን ለማዋሃድ በባክቴሪያ ጥቅም ላይ ይውላል።)

እንደ እውነቱ ከሆነ አዲስ የተዳቀለ ቁሳቁስ ተገኝቷል፡ የኳንተም ነጥቦችን ከ ጋር ማያያዝ ሐምራዊ ሽፋን- ጥቅጥቅ ያሉ የታሸጉ ባክቴሪሮሆዶፕሲን ሞለኪውሎችን የያዘ የሊፒድ ሽፋን - ወደ ‹ተራ› bP ብርሃንን በማይወስድበት ወደ ‹UV› እና ሰማያዊ አካባቢዎች የፎቶሴንሲቲቭ መጠንን ያሰፋዋል (ምስል 8)። በ UV እና በሰማያዊ ክልሎች ውስጥ ብርሃንን ከሚይዘው የኳንተም ነጥብ ወደ ባክቴርሆዶፕሲን የኃይል ማስተላለፊያ ዘዴ አሁንም ተመሳሳይ ነው: FRET ነው; በዚህ ጉዳይ ላይ የጨረር መቀበያው ነው ሬቲና- በ photoreceptor rhodopsin ውስጥ የሚሠራው ተመሳሳይ ቀለም.

ምስል 8. የኳንተም ነጥቦችን በመጠቀም የባክቴሪያሮሆዶፕሲን "ማሻሻል" ግራ:ባክቴሪያሮሆዶፕሲንን (በ trimers መልክ) የያዘ ፕሮቲዮሊፖዞም በCdTe ላይ የተመሰረቱ ኳንተም ነጠብጣቦች በላዩ ላይ “የተሰፋ” (እንደ ብርቱካንማ ሉል የሚታየው)። በቀኝ በኩልበሲቲ ምክንያት የ bR ስፔክራል ትብነት ለማስፋት እቅድ፡ በስፔክትረም ላይ ያለ ቦታ መውሰዶች QD የጨረር UV እና ሰማያዊ ክፍሎች ውስጥ ነው; ክልል ልቀትየ nanocrystal መጠንን በመምረጥ "ሊስተካከል" ይችላል. ነገር ግን በዚህ ስርአት ውስጥ ሃይል በኳንተም ነጥብ አይወጣም፡ ሃይሉ ከጨረር ውጪ ወደ ባክቴሪያሮሆዶፕሲን ይፈልሳል፣ እሱም ይሰራል (H + ions ወደ liposome ያስገባል)።

ፕሮቲዮሊፖዞምስ (የቢፒ-ኪውዲ ዲቃላ የያዙ የሊፒድ “vesicles”) በእንደዚህ ያሉ የፓምፕ ፕሮቶኖች ላይ በመመርኮዝ ወደ ራሳቸው ሲበሩ ፣ ፒኤች ን በትክክል ዝቅ ያደርጋሉ (ምስል 8)። ይህ ኢምንት የሚመስለው ፈጠራ ወደፊት የኦፕቶኤሌክትሮኒክ እና የፎቶኒክ መሳሪያዎችን መሰረት አድርጎ በኤሌክትሪክ ሃይል እና በሌሎች የፎቶ ኤሌክትሪክ ልውውጦች ላይ ተግባራዊ ሊሆን ይችላል።

ለማጠቃለል ያህል፣ በኮሎይድ ናኖክሪስታሎች መልክ የኳንተም ነጠብጣቦች የናኖ-፣ ባዮናኖ- እና ባዮኮፐር-ናኖቴክኖሎጂዎች በጣም ተስፋ ሰጭ ነገሮች መሆናቸውን አጽንኦት ሊሰጠው ይገባል። እ.ኤ.አ. በ 1998 የኳንተም ነጠብጣቦችን ችሎታዎች እንደ ፍሎሮፎርስ ለመጀመሪያ ጊዜ ካሳዩ በኋላ ፣ ናኖክrystals አጠቃቀምን በተመለከተ አዲስ ኦሪጅናል አቀራረቦችን ከመፍጠር እና እነዚህ ልዩ ዕቃዎች የያዙትን እምቅ ችሎታዎች ከመገንዘብ ጋር ተያይዞ ለተወሰኑ ዓመታት መዘግየት ነበር። ነገር ግን ከቅርብ ዓመታት ውስጥ, ስለታም መነሳት ነበር: ሃሳቦች እና ትግበራዎች ባዮሎጂ ውስጥ ሴሚኮንዳክተር nanocrystalline ኳንተም ነጥቦች አጠቃቀም ላይ የተመሠረተ አዳዲስ መሣሪያዎች እና መሣሪያዎች ፍጥረት ውስጥ አንድ ግኝት ወስነዋል, ሕክምና, የኤሌክትሮኒክስ ምሕንድስና, የፀሐይ ኃይል. ቴክኖሎጂ እና ሌሎች ብዙ. በእርግጥ በዚህ መንገድ ላይ አሁንም ብዙ ያልተፈቱ ችግሮች አሉ, ነገር ግን ፍላጎት እያደገ መምጣቱ, በእነዚህ ችግሮች ላይ የሚሰሩ ቡድኖች እየጨመረ መምጣቱ, ለእዚህ አካባቢ የተሰጡ ህትመቶች ቁጥር እየጨመረ መምጣቱ, የኳንተም ነጠብጣቦች መሰረት ይሆናሉ ብለን ተስፋ እንድናደርግ ያስችለናል. የሚቀጥለው ትውልድ መሳሪያዎች እና ቴክኖሎጂዎች.

የቪኤ ንግግር ቀረጻ ኦሌይኒኮቫበግንቦት 17 ቀን 2012 በተካሄደው የ IBCh RAS ወጣት ሳይንቲስቶች ምክር ቤት ሁለተኛ ሴሚናር ላይ.

ስነ-ጽሁፍ

ኦሌይኒኮቭ ቪ.ኤ. (2010) በባዮሎጂ እና በሕክምና ውስጥ የኳንተም ነጠብጣቦች። ተፈጥሮ. 3 , 22;
Oleynikov V.A., Sukhanova A.V., Nabiev I.R. (2007) ፍሎረሰንት ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታሎች በባዮሎጂ እና በሕክምና። የሩሲያ ናኖቴክኖሎጂ. 2 , 160–173;
Alyona Sukhanova, Lydie Venteo, Jerome Devy, Mikhail Artemyev, Vladimir Oleinikov, et. አል.. (2002). በጣም የተረጋጋ የፍሎረሰንት ናኖክሪስታሎች በፓራፊን-የተከተቱ የቲሹ ክፍሎች ለ Immunohistoኬሚካል ትንተና እንደ ልቦለድ የመለያዎች ክፍል። ላብ ኢንቨስት. 82 , 1259-1261;
C.B. Murray, D.J. Norris, M.G. Bawendi. (1993) የሚጠጋ monodisperse CdE (ኢ = ሰልፈር፣ ሴሊኒየም፣ ቴልዩሪየም) ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታላይትስ ውህደት እና ባህሪ። ጄ.ኤም. ኬም. ሶክ.. 115 , 8706-8715;
ማርጋሬት ኤ. ሂንስ፣ ፊሊፕ ጉዮት-ሲዮንስት። (1998) ብሩህ አልትራቫዮሌት-ሰማያዊ ሉሚንሰንት ኮሎይድል ዚንሴ ናኖክሪስታልስ። ጄ. ፊዚ. ኬም. ለ. 102 , 3655-3657;
ማንና ኤል., ሼር ኢ.ሲ., አሊቪሳቶስ ፒ.ኤ. (2002) የኮሎይድል ሴሚኮንዳክተር ናኖክሪስታሎች ቅርጽ ቁጥጥር. ጄ ክላስት ሳይ. 13 , 521–532;
የፍሎረሰንት ኖቤል ሽልማት በኬሚስትሪ;
Igor Nabiev፣ Siobhan Mitchell፣ አንቶኒ ዴቪስ፣ ኢቮን ዊሊያምስ፣ ዴርሞት ኬሌሄር፣ ወዘተ. አል.. (2007) ያልተሰሩ ናኖክሪስታሎች የሕዋስን ገባሪ የትራንስፖርት ማሽነሪዎች ወደ ተወሰኑ ኑክሌር እና ሳይቶፕላስሚክ ክፍሎች የሚያደርሱ ሊጠቀሙ ይችላሉ። ናኖ ሌት.. 7 , 3452-3461;
ኢቮን ዊሊያምስ፣ አሎና ሱክሃኖቫ፣ ማአጎርዛታ ኖቮስታውስካ፣ አንቶኒ ኤም. ዴቪስ፣ ሲዮባን ሚቼል፣ ወዘተ. አል.. (2009) መጠን-የተስተካከሉ የኳንተም ነጥቦችን ናኖ-ፒኤች ሜትርን በመጠቀም የሕዋስ ዓይነት-ልዩ የውስጥ ሴሉላር ናኖ ሚዛን መሰናክሎችን መመርመር;
Alyona Sukhanova, Andrei S. Susha, Alpan Bek, Sergiy Mayilo, Andrey L. Rogach, et. አል.. (2007) ናኖክሪስታል-ኢንኮድድ ፍሎረሰንት ማይክሮባድስ ለፕሮቲዮሚክስ፡ ፀረ-ሰው ፕሮፋይሊንግ እና ራስን የመከላከል በሽታዎችን መመርመር። ናኖ ሌት.. 7 , 2322-2327;
Aliaksandra Rakovich, Alyona Sukhanova, Nicolas Bouchonville, Evgeniy Lukashev, Vladimir Oleinikov, ወዘተ. አል.. (2010) የማስተጋባት ሃይል ማስተላለፍ ከሐምራዊ ሜምብራንስ እና ሴሚኮንዳክተር ኳንተም ዶትስ በተሰራ ድብልቅ ቁሳቁስ ውስጥ የባክቴሪዮሮዶፕሲን ባዮሎጂያዊ ተግባር ያሻሽላል። ናኖ ሌት.. 10 , 2640-2648;