Tarkempi katsaus UbiQD:n Quantum Dot -teknologiaan maataloudelle, aurinkoenergialle ja muualle – Inside Quantum Technology

In 2023, Kemian Nobel-palkinto palkittiin useille tutkijoille kvanttipisteen löytämisestä ja kehittämisestä. Nämä katoavan pienet hiukkaset, jotka ovat noin 10,000 XNUMX kertaa pienemmät kuin hiuksen leveys, tunnetaan korkeasta tehokkuudestaan ​​ja säädettävästä fotoluminesenssistaan ​​(PL), joka tarjoaa laajan valon säteilyn eri väreissä. Kvanttipisteiden ainutlaatuisuus piilee niiden sipulimaisessa rakenteessa, jossa useat kerrokset suojaavat ydinmateriaalia ja niiden pinta on orgaanisten molekyylien "karvojen" peitossa.

Vaikka kvanttipisteet näkyvät yleisimmin korkearesoluutioisissa digitaalisissa näytöissä, Los Alamosissa toimivat yritykset, kuten UbiQD (lausutaan "ubiquity") ovat edelläkävijöitä kvanttipisteiden (QD) merkittävien ominaisuuksien hyödyntämisessä. maatalous ja aurinkoenergia.

"Kvanttipisteiden avulla voimme luoda uuden tuotekategorian maataloudessa käyttämällä fluoresenssia", selitti UbiQD:n toimitusjohtaja ja perustaja Dr. Hunter McDaniel että Sisällä Quantum Technology.

Keskeinen näkökohta UbiQD:n lähestymistavassa on näiden kvanttipisteiden koon ja koostumuksen säätämisen tarkkuus. Tämä saavutetaan säätämällä valmistusolosuhteita huolellisesti, mikä mahdollistaa siirtymän absorption alkamisessa ja PL-spektrissä aallonpituuksien välillä. Erityisesti UbiQD on erikoistunut CIS-kvanttipisteisiin (kupari, indium, sulfidi) hyödyntäen niiden kokoa ja viritettävyyttä korvaamaan perinteiset fluoresoivat väriaineet tai seostetut fosforit.

"Väriaineet ovat perinteisesti epävakaita", McDaniel tarkensi. "Usein haalistuminen tapahtuu, ja niin monet kalvot, joita käytetään maatalousympäristöissä, kuten kasvihuoneissa, joutuvat käyttämään ultravioletti (UV) stabilointiaineita epävakauden välttämiseksi."

Kvanttipisteet maataloudessa

Tällä hetkellä UbiQD keskittyy kestävän maatalouden ja puhtaan energian kvanttipistesovellusten kehittämiseen, erityisesti auringonvalon optimointiin kasvihuoneissa ja aurinkomoduulien tehokkuuden parantamiseen. Maataloudessa UbiQD:n kvanttipisteet on suunniteltu integroitaviksi kasvihuoneen päällysteisiin, mikä maksimoi luonnonvalon hyödyt kasvien kasvulle sadon ja laadun parantamiseksi. UbiQD on myös edelläkävijä kvanttipisteiden kehittämisessä aurinkopaneelien tehokkuuden parantamiseksi tavoitteenaan mullistaa aurinkoenergian talteenotto. Näiden sovellusten lisäksi UbiQD tutkii teknologiansa soveltamista aurinkoikkunoihin ja turvamusteisiin tarjoamalla ratkaisuja älykkäisiin rakennussuunnitteluun ja väärennösten torjuntaan.

"Tässä suunnittelussa on paljon potentiaalia", McDaniel lisäsi. "Eri säädettävillä valoasetuksilla voit itse asiassa muuttaa satosi koostumusta, esimerkiksi lisätä sen sokeripitoisuutta tai väriä."

Mutta ennen kuin McDaniel ja UbiQD-tiimi päättävät hankkia lisää värejä kvanttipistetuotteisiinsa (jotka voivat tuottaa näitä vaikutuksia), he keskittyvät enemmän tekemään teknologiasta mahdollisimman edullisen.

Koska kvanttipisteitä voidaan käyttää erilaisiin sovelluksiin, niiden edullisuus on avainasemassa eri markkinoille pääsemisessä. UbiQD on kehittänyt patentoidun, skaalautuvan kvanttipisteiden luomisprosessin, joka perustuu termodynamiikkaan monimutkaisen suunnittelun sijaan, mikä tekee sen tuotteista helpommin saavutettavia. UbiQD toimii materiaalien valmistajana ja teknologialähteenä myymällä suoraan kvanttipisteitä ja kalvoja jakelijoiden kautta. He visioivat pitkän aikavälin B2B-mallin, joka hyödyntää olemassa olevia markkinakanavia.

"Tavoitteenamme on tehdä tuotteemme mahdollisimman laajalti saataville mahdollisimman monella eri viljelysovelluksella", McDaniel lisäsi. "Tätä varten skaalaamme valmistusprosessiamme ja teemme kvanttipistekalvoistamme helpomman integroinnin nykyiseen viljelyinfrastruktuuriin."

Koska useimmat viljelylaitokset ympäri maailmaa (etenkin päiväntasaajan lähellä) käyttävät muovikalvoja, jotka on levitetty metallisten kasvihuonekehysten päälle, UbiQD-tiimi toivoo voivansa korvata nämä normaalit muovilevyt kvanttipistetuotteellaan.

"Nyt sinulla on katto, joka voi tehostaa sadontuotantoasi, mikä tarkoittaa viljelijöille suurempia voittomarginaaleja", McDaniel sanoi.

UbiGro Cover, yksi yhtiön uusimmista tuotteista heidän lapsibrändinsä UbiGro alla, julkaistiin äskettäin marraskuun puolivälissä kasvihuoneen peitekalvona, joka voi tehostaa fotosynteesiä säädettävän fluoresenssin avulla. Tämän tuotteen ensimmäinen sarja toimitetaan viljelijöille maailmanlaajuisesti maaliskuussa.

Kuten McDaniel selitti, UbiGro on noin kuusi kertaa halvempi kuin edellinen malli, ja jokainen neliöjalka maksaa 50 senttiä. Vaikka UbiGroa on saatavana vain yhdessä värissä, McDaniel aikoo laajentaa toimintaansa muihin väreihin, jotka on kohdistettu eri viljelykasveille.

Kvanttipisteiden säteily

Kvanttipisteiden loisto johtuu niiden tehokkuudesta muuttaa absorboitunut valo emittoituneeksi valoksi. UbiQD hyödyntää tarkkaa prosessinohjausta ja suojakuoria saavuttaakseen lähes yhtenäisen kvanttisaaton (lähes 100 % valosta absorboituessaan) ja vakauden jopa haastavissa ulkoisissa ympäristöissä. Tämä korkea hyötysuhde ulottuu näkyvästä lähiinfrapuna-alueeseen (NIR).

McDaniel ja hänen tiiminsä käyttävät kvanttipisteiden kykyä absorboida valoa kehittääkseen aurinkoenergiaan keskittyviä tuotteita, mukaan lukien aurinkoikkunoita.

"Näemme kvanttipisteet uusille markkinoille pääsynkeinona", McDaniel lisäsi. ”Aurinkoenergia on yksi näistä markkinoista. Olemme nähneet kvanttipisteiden pystyvän parantamaan nykyisiä aurinkotuotteita, mahdollisesti jopa kymmenen kertaa niin paljon.

Painopiste turvallisuuteen

Sen lisäksi, että UbiQD luo säteilevämmän ja viritettävämmän tuotteen, se tekee myös valmistusprosessinsa turvallisemmaksi. Perinteinen kvanttipistesynteesi sisältää usein vaarallisia aineita, kuten kadmiumia, lyijyä tai fosfiineja. Sitä vastoin UbiQD keskittyy turvallisempiin kvanttipisteisiin, jotka on valmistettu jokapäiväisistä materiaaleista, kuten kuparista, sinkistä ja rikistä, ja sillä on eksklusiiviset lisenssit näihin pisteisiin arvostetuilta instituutioilta, kuten MIT ja Los Alamos National Lab.

Valoisa tulevaisuus UbiQD:lle

Tulevaisuuteen katsoen UbiQD:n teknologia voi mullistaa monia muita aloja. Niiden kvanttipisteiden ainutlaatuiset ominaisuudet voisivat löytää sovelluksia lääketieteellisessä kuvantamisessa, jossa niiden viritettävä fluoresenssi voi auttaa tarkassa diagnostiikassa. Elektroniikassa nämä kvanttipisteet voivat parantaa näyttöjen väriä ja tehokkuutta laitteissa, kuten älypuhelimissa ja televisioissa. Lisäksi UbiQD:n kvanttipisteiden ympäristö- ja turvallisuusedut tekevät niistä ihanteellisia kestävän kehityksen aloitteisiin, mikä mahdollisesti edistää puhtaampia ja tehokkaampia energiaratkaisuja maailmanlaajuisesti. UbiQD:llä on innovatiivinen lähestymistapa kvanttipisteteknologiaan, ja se on valmis vaikuttamaan useisiin toimialoihin hyödyntäen näiden pienten hiukkasten voimaa merkittävien edistysaskeleiden aikaansaamiseksi.

Kenna Hughes-Castleberry on Inside Quantum Technologyn toimitusjohtaja ja JILAn Science Communicator (kumppanuus Colorado Boulderin yliopiston ja NISTin välillä). Hänen kirjoitusalansa ovat syvätekniikka, kvanttilaskenta ja tekoäly. Hänen töitään on esitelty Scientific Americanissa, Discover Magazinessa, New Scientistissä, Ars Technicassa ja muissa.

Luokat: fotoniikan, kvanttilaskenta, tutkimus

Tunnisteet: maatalous, kvanttipisteet, aurinkoenergiaa, UbiQD

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/a-further-look-at-ubiqds-quantum-dot-technology-for-agriculture-solar-and-beyond/