Дальнейший взгляд на технологию квантовых точек UbiQD для сельского хозяйства, солнечной энергетики и других сфер – квантовая технология изнутри

В 2023, Нобелевская премия по химии была присуждена нескольким ученым за открытие и разработку квантовой точки. Эти исчезающе маленькие частицы, примерно в 10,000 XNUMX раз меньшие ширины человеческого волоса, известны своей высокой эффективностью и настраиваемой фотолюминесценцией (ФЛ), предлагающей спектр светового излучения различных цветов. Уникальность квантовых точек заключается в их луковицеобразной структуре: несколько слоев защищают материал ядра, а их поверхность покрыта «волосками» органических молекул.

Хотя квантовые точки чаще всего встречаются на цифровых дисплеях с высоким разрешением, такие компании, как Лос-Аламос, UbiQD (произносится как «вездесущность») находятся на переднем крае использования замечательных свойств квантовых точек (КТ) в сельское хозяйство и солнечная энергия.

«Квантовые точки позволяют нам создать новую категорию продуктов в сельском хозяйстве с использованием флуоресценции», — пояснил генеральный директор и основатель UbiQD доктор. Хантер МакДэниел в Внутри квантовой технологии.

Ключевым аспектом подхода UbiQD является точность настройки размера и состава этих квантовых точек. Это достигается за счет тщательной настройки производственных условий, позволяющей смещать начало поглощения и спектр ФЛ в зависимости от длины волны. Примечательно, что UbiQD специализируется на квантовых точках CIS (медь, индий, сульфид), извлекая выгоду из их размера и возможности замены традиционных флуоресцентных красителей или легированных люминофоров.

«Красители традиционно нестабильны», — пояснил МакДэниел. «Часто происходит выцветание, и поэтому многие пленки, используемые в сельскохозяйственных условиях, например, в теплицах, должны использовать стабилизаторы ультрафиолета (УФ), чтобы избежать дестабилизации».

Квантовые точки в сельском хозяйстве

В настоящее время UbiQD концентрируется на продвижении приложений квантовых точек для устойчивого сельского хозяйства и экологически чистой энергетики, в частности, оптимизации солнечного света в теплицах и повышения эффективности солнечных модулей. В сельском хозяйстве квантовые точки UbiQD разработаны для интеграции в покрытия теплиц, максимизируя преимущества естественного света для роста растений и повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур. UbiQD также является пионером в разработке квантовых точек для повышения эффективности солнечных панелей, стремясь произвести революцию в улавливании солнечной энергии. Помимо этих приложений, UbiQD изучает возможность применения своей технологии для солнечных окон и защитных чернил, предлагая решения для проектирования умных зданий и меры по борьбе с подделками.

«У этой конструкции большой потенциал», — добавил МакДэниел. «С помощью различных настраиваемых настроек освещения вы можете фактически изменить состав вашего урожая, например, сделать его более сахаристым или цветным».

Но прежде чем МакДэниел и команда UbiQD решат использовать больше цветов для своих продуктов на основе квантовых точек (которые могут производить такие эффекты), они больше сосредоточены на том, чтобы сделать эту технологию максимально доступной.

Поскольку квантовые точки можно использовать для различных целей, их доступность является ключом к проникновению на различные рынки. UbiQD разработала запатентованный масштабируемый процесс создания квантовых точек, основанный на термодинамике, а не на сложной инженерии, что делает ее продукты более доступными. UbiQD выступает в качестве производителя материалов и источника технологий, напрямую продавая квантовые точки и пленки через дистрибьюторов. Они предполагают долгосрочную модель B2B, используя существующие рыночные каналы.

«Наша цель — сделать наш продукт максимально доступным для как можно большего числа различных применений сельскохозяйственных культур», — добавил МакДэниел. «Для этого мы масштабируем наш производственный процесс и делаем наши пленки с квантовыми точками более легко интегрируемыми в текущую сельскохозяйственную инфраструктуру».

Поскольку большинство сельскохозяйственных предприятий по всему миру (особенно вблизи экватора) используют пластиковые пленки, накинутые на металлические каркасы теплиц, команда UbiQD надеется заменить эти обычные пластиковые листы своим продуктом на основе квантовых точек.

«Теперь у вас есть крыша, которая может увеличить производство сельскохозяйственных культур, что для фермеров означает более высокую прибыль», — сказал МакДэниел.

UbiGro Cover, один из новейших продуктов компании под их дочерним брендом UbiGro, был недавно выпущен в середине ноября как пленка для покрытия теплиц, которая может улучшить фотосинтез за счет настраиваемой флуоресценции. Первая линия этого продукта будет отправлена ​​производителям по всему миру в марте.

Как объяснил МакДэниел, UbiGro примерно в шесть раз дешевле предыдущей конструкции: каждый квадратный фут стоит 50 центов. Хотя UbiGro выпускается только в одном цвете, McDaniel планирует расширить использование других цветов, ориентированных на разные культуры.

Сияние квантовых точек

Великолепие квантовых точек обусловлено их эффективностью преобразования поглощенного света в излучаемый свет. UbiQD использует прецизионное управление процессом и защитные оболочки для достижения квантового выхода, близкого к единице (испускание почти 100% света при поглощении) и стабильности даже в сложных внешних условиях. Эта высокая эффективность простирается от видимого до ближнего инфракрасного (NIR) диапазона.

МакДэниел и его команда используют способность квантовых точек поглощать свет для разработки продуктов, ориентированных на солнечную энергию, включая солнечные окна.

«Мы рассматриваем квантовые точки как стержень выхода на новые рынки», — добавил МакДэниел. «Солнечная энергетика — один из таких рынков. Мы видели, как квантовые точки способны улучшить нынешние солнечные продукты, возможно, даже в десять раз».

Акцент на безопасности

Помимо создания более яркого и настраиваемого продукта, UbiQD также работает над тем, чтобы сделать производственный процесс более безопасным. Традиционный синтез квантовых точек часто включает в себя опасные материалы, такие как кадмий, свинец или фосфины. Напротив, UbiQD фокусируется на более безопасных квантовых точках, изготовленных из повседневных материалов, таких как медь, цинк и сера, имея эксклюзивные лицензии на эти точки от престижных учреждений, таких как Массачусетский технологический институт и Национальная лаборатория Лос-Аламоса.

Светлое будущее для UbiQD

В будущем технология UbiQD может произвести революцию во многих других секторах. Уникальные свойства их квантовых точек могут найти применение в медицинской визуализации, где их настраиваемая флуоресценция может помочь в точной диагностике. В электронике эти квантовые точки могут улучшить цвет и эффективность дисплеев таких устройств, как смартфоны и телевизоры. Кроме того, преимущества квантовых точек UbiQD в отношении окружающей среды и безопасности делают их идеальными для инициатив устойчивого развития, потенциально способствуя созданию более чистых и эффективных энергетических решений во всем мире. Благодаря своему инновационному подходу к технологии квантовых точек UbiQD готова оказать влияние на различные отрасли промышленности, используя силу этих крошечных частиц для достижения значительных успехов.

Кенна Хьюз-Каслберри — управляющий редактор Inside Quantum Technology и специалист по научным коммуникациям в JILA (партнерство Университета Колорадо в Боулдере и NIST). Среди ее писательских направлений — глубокие технологии, квантовые вычисления и искусственный интеллект. Ее работы публиковались в журналах Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica и других изданиях.

Категории: фотоника, квантовые вычисления, исследованиям

Теги: сельское хозяйство, квантовые точки, солнечной энергии, UbiQD

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/a-further-look-at-ubiqds-quantum-dot-technology-for-agriculture-solar-and-beyond/