Nadaljnji pogled na tehnologijo kvantnih pik UbiQD za kmetijstvo, sončno energijo in več – znotraj kvantne tehnologije

V 2023, Nobelova nagrada za kemijo prejelo več znanstvenikov za odkritje in razvoj kvantne pike. Ti izginjajoče majhni delci, približno 10,000-krat manjši od širine človeškega lasu, so znani po visoki učinkovitosti in nastavljivi fotoluminiscenci (PL), ki ponuja spekter svetlobnih emisij v različnih barvah. Edinstvenost kvantnih pik je v njihovi strukturi, podobni čebuli, z več plastmi, ki ščitijo material jedra, njihova površina pa je prekrita z 'dlakami' organskih molekul.

Medtem ko so kvantne pike najpogosteje vidne v digitalnih zaslonih z visoko ločljivostjo, podjetja, kot je Los Alamos UbiQD (izgovorjeno »vseprisotnost«) so v ospredju izkoriščanja izjemnih lastnosti kvantnih pik (QD) v Kmetijstvo in sončna energija.

"Kvantne pike nam omogočajo, da ustvarimo novo kategorijo izdelkov v kmetijstvu z uporabo fluorescence," je pojasnil izvršni direktor in ustanovitelj UbiQD dr. Hunter McDaniel do Znotraj kvantne tehnologije.

Ključni vidik pristopa UbiQD je natančnost prilagajanja velikosti in sestave teh kvantnih pik. To dosežemo z natančnim prilagajanjem pogojev izdelave, kar omogoča premik v začetku absorpcije in spektru PL po valovnih dolžinah. Predvsem je UbiQD specializiran za kvantne pike CIS (baker, indij, sulfid), pri čemer izkorišča njihovo velikost in nastavljivost za zamenjavo tradicionalnih fluorescentnih barvil ali dopiranih fosforjev.

"Barvila so tradicionalno nestabilna," je pojasnil McDaniel. "Pogosto pride do bledenja in toliko filmov, ki se uporabljajo v kmetijskih okoljih, kot so rastlinjaki, mora uporabljati ultravijolične (UV) stabilizatorje, da se izognejo destabilizaciji."

Kvantne pike v kmetijstvu

Trenutno se UbiQD osredotoča na napredovanje aplikacij kvantnih pik za trajnostno kmetijstvo in čisto energijo, zlasti optimizacijo sončne svetlobe v rastlinjakih in izboljšanje učinkovitosti solarnih modulov. V kmetijstvu so kvantne pike UbiQD zasnovane za integracijo v pokrove rastlinjakov, s čimer maksimirajo prednosti naravne svetlobe za rast rastlin za povečanje pridelka in kakovosti. UbiQD je tudi pionir v razvoju kvantnih pik za izboljšanje učinkovitosti solarnih panelov, s ciljem revolucionizirati zajemanje sončne energije. Poleg teh aplikacij UbiQD raziskuje uporabo svoje tehnologije za sončna okna in varnostna črnila, ponuja rešitve za pametne načrte zgradb in ukrepe proti ponarejanju.

"Ta zasnova ima veliko potenciala," je dodal McDaniel. "Z različnimi nastavljivimi nastavitvami svetlobe lahko dejansko spremenite sestavo svojega pridelka, na primer, da ima več sladkorja ali barve."

Toda preden se McDaniel in ekipa UbiQD odločita za več barv svojih izdelkov s kvantnimi pikami (ki lahko povzročijo te učinke), sta bolj osredotočena na to, da bo tehnologija čim bolj dostopna.

Ker se kvantne pike lahko uporabljajo za različne aplikacije, je njihova cenovna dostopnost ključna za prodor na različne trge. UbiQD je razvil patentiran, razširljiv postopek za ustvarjanje kvantnih pik, ki temelji na termodinamiki in ne na kompleksnem inženirstvu, zaradi česar so njegovi izdelki bolj dostopni. UbiQD deluje kot proizvajalec materialov in vir tehnologije ter neposredno prodaja kvantne pike in filme prek distributerjev. Predvidevajo dolgoročni model B2B, ki izkorišča obstoječe tržne poti.

"Naš cilj je narediti naš izdelek čim širše dostopen s čim več različnimi aplikacijami za pridelke," je dodal McDaniel. "Da bi to dosegli, širimo naš proizvodni proces in omogočamo lažjo vključitev naših filmov s kvantnimi pikami v trenutno kmetijsko infrastrukturo."

Ker večina kmetijskih obratov po vsem svetu (zlasti blizu ekvatorja) uporablja plastične folije, prekrite s kovinskimi okvirji rastlinjakov, ekipa UbiQD upa, da bo te običajne plastične plošče nadomestila s svojim produktom kvantne pike.

"Zdaj imate streho, ki lahko poveča vašo pridelavo pridelkov, kar za kmete pomeni večje stopnje dobička," je dejal McDaniel.

UbiGro Cover, eden najnovejših izdelkov podjetja pod njihovo podrejeno blagovno znamko UbiGro, je bil nedavno izdan sredi novembra kot folija za pokrivanje rastlinjakov, ki lahko poveča fotosintezo s pomočjo nastavljive fluorescence. Prva linija tega izdelka bo pridelovalcem po vsem svetu poslana marca.

Kot je pojasnil McDaniel, je UbiGro približno šestkrat cenejši od prejšnje zasnove, pri čemer vsak kvadratni čevelj stane 50 centov. Medtem ko je UbiGro na voljo samo v eni barvi, McDaniel načrtuje razširitev na druge barve, namenjene različnim pridelkom.

Sijaj kvantnih pik

Sijaj kvantnih pik izhaja iz njihove učinkovitosti pri pretvarjanju absorbirane svetlobe v oddano svetlobo. UbiQD izkorišča natančen nadzor procesa in zaščitne lupine za doseganje skoraj enotnih kvantnih izkoristkov (oddajajo skoraj 100 % svetlobe, ko jo absorbirajo) in stabilnost, tudi v zahtevnih zunanjih okoljih. Ta visoka učinkovitost sega od vidnega do bližnjega infrardečega (NIR) območja.

McDaniel in njegova ekipa uporabljajo sposobnost kvantnih pik za absorpcijo svetlobe za razvoj izdelkov, osredotočenih na sončno energijo, vključno s solarnimi okni.

"Kvantne pike vidimo kot vodilo do novih trgov," je dodal McDaniel. »Sončna energija je eden od teh trgov. Videli smo, da lahko kvantne pike izboljšajo trenutne solarne izdelke, morda celo desetkrat toliko.«

Poudarek na varnosti

Poleg ustvarjanja bolj sijočega in nastavljivega izdelka si UbiQD prizadeva tudi narediti svoj proizvodni proces varnejši. Tradicionalna sinteza kvantnih pik pogosto vključuje nevarne materiale, kot so kadmij, svinec ali fosfini. Nasprotno pa se UbiQD osredotoča na varnejše kvantne pike, izdelane iz vsakdanjih materialov, kot so baker, cink in žveplo, in ima ekskluzivne licence za te pike prestižnih institucij, kot sta MIT in Los Alamos National Lab.

Svetla prihodnost za UbiQD

Če pogledamo v prihodnost, bi lahko tehnologija UbiQD spremenila številne druge sektorje. Edinstvene lastnosti njihovih kvantnih pik bi lahko našle aplikacije v medicinskem slikanju, kjer lahko njihova nastavljiva fluorescenca pomaga pri natančni diagnostiki. V elektroniki bi lahko te kvantne pike izboljšale barvo in učinkovitost zaslonov v napravah, kot so pametni telefoni in televizorji. Poleg tega so okoljske in varnostne prednosti kvantnih pik UbiQD idealne za pobude trajnostnega razvoja, kar lahko prispeva k čistejšim in učinkovitejšim energetskim rešitvam po vsem svetu. S svojim inovativnim pristopom k tehnologiji kvantnih pik je UbiQD pripravljen vplivati ​​na različne industrije in izkoristiti moč teh drobnih delcev za doseganje pomembnih napredkov.

Kenna Hughes-Castleberry je glavna urednica pri Inside Quantum Technology in znanstveni komunikator pri JILA (partnerstvo med Univerzo Colorado Boulder in NIST). Njeni pisateljski utripi vključujejo globoko tehnologijo, kvantno računalništvo in umetno inteligenco. Njeno delo je bilo predstavljeno v revijah Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica itd.

Kategorije: fotonika, kvantno računalništvo, Raziskave

Tags: Kmetijstvo, kvantne pike, sončne energije, UbiQD

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/a-further-look-at-ubiqds-quantum-dot-technology-for-agriculture-solar-and-beyond/