Yarı iletken maddelerden yapılan nano boyuttaki kuantum noktalar için oluşturulan yeni bir periyodik cetvel, bilim insanları tarafından kullanılmaya başlandı. 'Yapay atomlar' da denilen kuantum noktaların TV'lerden lazerlere yeni kullanım sahaları keşfediliyor.
Karbon nano tüpleri, grafen kaplamalar ve klasik buckminsterfulleren gibi nano materyal sayılan kuantum noktalar, elektronları yakalama şekilleri nedeniyle elektrik de iletiyor. Bu, aynı zamanda kuantum noktaların kendilerine ait bir periyodik cetvele sahip olmaları için de neden iyi bir aday olduklarını gösteriyor. Bilim insanları, kuantum noktaları, gerçek elementlerin doğal olarak oluşan atomlarına benzer şekilde, bir yapı içerisinde düzenleyebiliyor.
Yeni periyodik cetvel bir buluşun sonucu
Ancak kuantum noktaların kendileri çok sayıda atomdan oluştuğu için yapay kuantum noktalar atomları göreli olarak devasa boyutlarda. Kristal biçimleri elektrik iletmelerine ve aydınlatmalarına yardımcı olurken, farklı büyüklükleri farklı renkler gösteriyor.
İsrailli bilim insanı Uri Banin, yeni periyodik cetveli hazırlayan ekibin liderliğini yapıyor. Banin, periyodik cetvelin, kuantum noktalara kendi başlarına yeniden dizilim ve molekül oluşturma imkanı sağlayacak bir yol bulduktan sonra doğal olarak geliştiğini kaydediyor.
Kuantum noktaların kullanım sahası geniş
Geleneksel periyodik cetvel, 118 elementin bir araya geliş kombinasyonlarından oluşan bilinen 150 milyon molekülü açıklıyor. Yeni periyodik cetvelle birlikte bu sayının kaç olacağı henüz bilinmiyor. Benin'in ekibine göre, kolloidal kuantum nokta moleküllerinin (CQD) oluşumu, nano kristal kimyanın zeminini hazırlıyor. Araştırmacılar, CQD moleküllerinin ışık yayan cihazlar, ekranlar, güneş pilleri ve sensörlerde kullanılabileceğini söylüyorlar.
Banin ve ekibi aynı zamanda kuantum noktaları moleküler yapılarda birleştiren ve halihazırda var olan bir yöntemi daha da geliştirdi. Moleküler ışın üstbırakımı (epitaksisi) adı verilen yöntem, aşırı soğuk sıcaklıklar haricinde daha az kullanışlı ve kararsız büyük kuantum noktalarla sonuçlanıyordu. Yeni CQD metoduysa oda sıcaklığında kullanılıyor. Bu da periyodik cetvelle kıyaslanmasının bir diğer nedeni.