További pillantás az UbiQD Quantum Dot technológiájára a mezőgazdaságban, napenergiában és azon túl – Inside Quantum Technology

A 2023, a Kémiai Nobel-díj több tudósnak ítélték oda a kvantumpont felfedezéséért és fejlesztéséért. Ezek az eltűnően kicsi részecskék, amelyek körülbelül 10,000 XNUMX-szer kisebbek az emberi hajszál szélességénél, nagy hatékonyságukról és hangolható fotolumineszcenciájukról (PL) ismertek, és a fénykibocsátás spektrumát kínálják különböző színekben. A kvantumpontok egyedisége hagymaszerű szerkezetükben rejlik, több réteg védi a maganyagot, felületüket pedig szerves molekula-szőrök borítják.

Míg a kvantumpontok leggyakrabban a nagy felbontású digitális kijelzőkön láthatók, az olyan cégek, mint a Los Alamos-i székhelyű UbiQD (ejtsd: „mindenütt jelenlét”) élen járnak a kvantumpontok (QD) figyelemre méltó tulajdonságainak hasznosításában. mezőgazdaság és a napenergia.

„A kvantumpontok lehetővé teszik számunkra, hogy fluoreszcenciával új termékkategóriát hozzunk létre a mezőgazdaságban” – magyarázta az UbiQD vezérigazgatója és alapítója, Dr. Hunter McDaniel nak nek Belül kvantumtechnológia.

Az UbiQD megközelítésének kulcsfontosságú szempontja a kvantumpontok méretének és összetételének pontos hangolása. Ezt a gyártási feltételek aprólékos beállításával érik el, lehetővé téve az abszorpció kezdetének és a PL-spektrum eltolódását a hullámhosszokon. Nevezetesen, az UbiQD a CIS (réz, indium, szulfid) kvantumpontokra specializálódott, kihasználva méretüket és hangolhatóságukat a hagyományos fluoreszcens festékek vagy adalékolt foszforok helyettesítésére.

„A festékek hagyományosan instabilak” – fejtette ki McDaniel. "Gyakran előfordul a fakulás, és sok mezőgazdasági környezetben, például üvegházakban használt fóliánál ultraibolya (UV) stabilizátort kell használni a destabilizáció elkerülése érdekében."

Kvantumpontok a mezőgazdaságban

Jelenleg az UbiQD a kvantumpont-alkalmazások fejlesztésére összpontosít a fenntartható mezőgazdaság és a tiszta energia érdekében, különösen az üvegházakban a napfény optimalizálására és a napelemmodulok hatékonyságának növelésére. A mezőgazdaságban az UbiQD kvantumpontjait üvegházburkolatokba való integrálásra tervezték, maximalizálva a természetes fény előnyeit a növények növekedésében a terméshozam és a minőség növelése érdekében. Az UbiQD úttörő szerepet tölt be a kvantumpontok fejlesztésében is, hogy javítsa a napelemek hatékonyságát, és forradalmasítsa a napenergia rögzítését. Ezeken az alkalmazásokon túl az UbiQD technológiáinak napelemes ablakokhoz és biztonsági festékekhez való alkalmazását kutatja, megoldásokat kínálva az intelligens épülettervezésre és a hamisítás elleni intézkedésekre.

„Ez a dizájn rengeteg lehetőséget rejt magában” – tette hozzá McDaniel. "A különböző hangolható fénybeállításokkal ténylegesen megváltoztathatja a termény összetételét, például növelheti a cukortartalmát vagy színét."

Mielőtt azonban McDaniel és az UbiQD csapata úgy döntene, hogy több színt választ a kvantumpontos termékeikben (amelyek képesek kiváltani ezeket a hatásokat), jobban összpontosítanak arra, hogy a technológiát a lehető legmegfizethetőbbé tegyék.

Mivel a kvantumpontok különféle alkalmazásokhoz használhatók, megfizethetőségük kulcsfontosságú a különböző piacokra való bejutáshoz. Az UbiQD egy szabadalmaztatott, méretezhető eljárást fejlesztett ki kvantumpontok létrehozására, amely inkább a termodinamikára támaszkodik, nem pedig a komplex tervezésre, így termékei elérhetőbbé válnak. Az UbiQD anyaggyártóként és technológiai forrásként működik, és közvetlenül értékesít kvantumpontokat és filmeket forgalmazókon keresztül. Hosszú távú B2B modellt képzelnek el, kihasználva a meglévő piaci csatornákat.

„Célunk, hogy termékünket a lehető legszélesebb körben elérhetővé tegyük a lehető legtöbb különböző növényi felhasználással” – tette hozzá McDaniel. „Ehhez skálázzuk gyártási folyamatunkat, és kvantumpontos filmjeinket könnyebben integráljuk a jelenlegi mezőgazdasági infrastruktúrába.”

Mivel a legtöbb mezőgazdasági létesítmény világszerte (különösen az Egyenlítő közelében) műanyag fóliát használ az üvegházak fémkeretére, az UbiQD csapata azt reméli, hogy ezeket a normál műanyag lapokat kvantumpontos termékükre cserélik.

„Most már van egy tető, amely fellendítheti a növénytermesztést, ami a gazdálkodók számára nagyobb haszonkulcsot jelent” – mondta McDaniel.

Az UbiGro Cover, a cég egyik legújabb terméke gyermekmárkájuk, UbiGro alatt, a közelmúltban, november közepén jelent meg üvegházhatású fedőfóliaként, amely hangolható fluoreszcenciával fokozhatja a fotoszintézist. Ennek a terméknek az első sorát márciusban szállítják ki a termelőknek világszerte.

Ahogy McDaniel elmagyarázta, az UbiGro nagyjából hatszor olcsóbb, mint egy korábbi dizájn, minden négyzetláb 50 centbe kerül. Míg az UbiGro csak egy színben kapható, a McDaniel azt tervezi, hogy más színeket is használ, amelyek különböző növényeket céloznak meg.

A kvantumpontok ragyogása

A kvantumpontok ragyogása abból fakad, hogy az elnyelt fényt kibocsátott fénnyé alakítják át. Az UbiQD a precíziós folyamatvezérlést és a védőburkolatokat használja fel, hogy közel egységnyi kvantumhozamot (a fény közel 100%-át bocsát ki, miközben elnyelnek) és stabilitást érjen el még kihívásokkal teli külső környezetben is. Ez a nagy hatékonyság a láthatótól a közeli infravörös (NIR) tartományig terjed.

McDaniel és csapata a kvantumpontok fényelnyelő képességét használja fel napenergia-központú termékek kifejlesztésére, beleértve a napelemes ablakokat is.

„Úgy látjuk, hogy a kvantumpontok kulcsfontosságúak az új piacokon” – tette hozzá McDaniel. „A napenergia az egyik ilyen piac. Láttuk, hogy a kvantumpontok képesek javítani a jelenlegi napelemes termékeket, akár tízszer annyit is.”

Fókuszban a biztonság

Amellett, hogy ragyogóbb és hangolhatóbb terméket hoz létre, az UbiQD a gyártási folyamatának biztonságosabbá tételén is dolgozik. A hagyományos kvantumpont szintézis gyakran olyan veszélyes anyagokat tartalmaz, mint a kadmium, ólom vagy foszfinok. Ezzel szemben az UbiQD a mindennapi anyagokból, például rézből, cinkből és kénből készült biztonságosabb kvantumpontokra összpontosít, és exkluzív licencekkel rendelkezik ezekre a pontokra olyan tekintélyes intézményektől, mint az MIT és a Los Alamos National Lab.

Fényes jövő az UbiQD számára

A jövőre nézve az UbiQD technológiája számos más ágazatot is forradalmasíthat. Kvantumpontjaik egyedi tulajdonságait az orvosi képalkotásban is alkalmazhatják, ahol hangolható fluoreszcenciájuk segíthet a pontos diagnosztikában. Az elektronikában ezek a kvantumpontok javíthatják a kijelzők színét és hatékonyságát olyan eszközökben, mint az okostelefonok és tévék. Ezenkívül az UbiQD kvantumpontjainak környezeti és biztonsági előnyei ideálissá teszik őket a fenntartható fejlődési kezdeményezésekhez, és potenciálisan hozzájárulnak a tisztább és hatékonyabb energiamegoldásokhoz világszerte. A kvantumpont technológia innovatív megközelítésével az UbiQD készen áll arra, hogy különböző iparágakra hatással legyen, kihasználva ezeknek az apró részecskéknek az erejét jelentős előrelépések elérése érdekében.

Kenna Hughes-Castleberry az Inside Quantum Technology ügyvezető szerkesztője és a JILA Science Communicator (a Colorado Boulder Egyetem és a NIST közötti partnerség). Írási ütemei közé tartozik a mélytechnológia, a kvantumszámítástechnika és az AI. Munkásságát a Scientific American, a Discover Magazine, a New Scientist, az Ars Technica stb.

Kategóriák: fotonikára, kvantumszámítás, kutatás

Címkék: mezőgazdaság, kvantumpontok, napenergia, UbiQD

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/a-further-look-at-ubiqds-quantum-dot-technology-for-agriculture-solar-and-beyond/