Подальший погляд на технологію квантових точок UbiQD для сільського господарства, сонячної енергетики та не тільки – зсередини квантової технології

В 2023, Нобелівська премія з хімії була присуджена кільком ученим за відкриття та розробку квантової точки. Ці надзвичайно малі частинки, приблизно в 10,000 XNUMX разів менші за ширину людської волосини, відомі своєю високою ефективністю та регульованою фотолюмінесценцією (PL), яка пропонує спектр випромінювання світла в різних кольорах. Унікальність квантових точок полягає в їхній цибулиноподібній структурі з декількома шарами, що екранують матеріал ядра, а їхня поверхня вкрита «волосками» органічних молекул.

Хоча квантові точки найчастіше можна побачити в цифрових дисплеях з високою роздільною здатністю, такі компанії, як Лос-Аламос UbiQD (вимовляється як «ubiquity») знаходяться в авангарді використання дивовижних властивостей квантових точок (КТ) у сільське господарство та сонячна енергія.

«Квантові точки дозволяють нам створити нову категорію продуктів у сільському господарстві за допомогою флуоресценції», — пояснив генеральний директор і засновник UbiQD Dr. Хантер МакДеніел до Всередині квантової технології.

Ключовим аспектом підходу UbiQD є точність у налаштуванні розміру та складу цих квантових точок. Це досягається шляхом ретельного налаштування умов виробництва, що дозволяє змінювати початок поглинання та спектр ФЛ за довжинами хвиль. Примітно, що UbiQD спеціалізується на квантових точках CIS (мідь, індій, сульфід), використовуючи їх розмір і можливість налаштування для заміни традиційних флуоресцентних барвників або легованого люмінофора.

«Барвники традиційно нестійкі», — уточнив Макденіел. «Часто відбувається вицвітання, тому багато плівок, які використовуються в сільськогосподарських умовах, таких як теплиці, повинні використовувати ультрафіолетові (УФ) стабілізатори, щоб уникнути дестабілізації».

Квантові точки в сільському господарстві

Наразі UbiQD зосереджується на вдосконаленні застосування квантових точок для сталого сільського господарства та чистої енергії, зокрема на оптимізації сонячного світла в теплицях і підвищенні ефективності сонячних модулів. У сільському господарстві квантові точки UbiQD розроблені для інтеграції в покриття теплиць, максимізуючи переваги природного освітлення для росту рослин для підвищення врожайності та якості. UbiQD також є піонером у розробці квантових точок для підвищення ефективності сонячних панелей, прагнучи революціонізувати захоплення сонячної енергії. Крім цих застосувань, UbiQD вивчає застосування своєї технології для сонячних вікон і захисних чорнил, пропонуючи рішення для проектування розумних будівель і заходів для боротьби з підробками

«Цей дизайн має великий потенціал», — додав Макденіел. «За допомогою різних регульованих налаштувань освітлення ви можете фактично змінити склад свого врожаю, наприклад, збільшити вміст цукру або колір».

Але перед тим, як McDaniel і команда UbiQD вирішать використовувати більше кольорів для своїх продуктів із квантовими точками (які можуть створювати ці ефекти), вони більше зосереджені на тому, щоб зробити цю технологію якомога доступнішою.

Оскільки квантові точки можна використовувати для різних застосувань, їх доступність є ключовою для проникнення на різні ринки. UbiQD розробила запатентований масштабований процес створення квантових точок, який базується на термодинаміці, а не на складній інженерії, що робить її продукцію більш доступною. UbiQD працює як виробник матеріалів і джерело технологій, безпосередньо продаючи квантові точки та плівки через дистриб’юторів. Вони передбачають довгострокову модель B2B, яка використовує існуючі ринкові канали.

«Наша мета — зробити наш продукт максимально доступним із якомога більшою кількістю різноманітних застосувань для сільськогосподарських культур», — додав Макденіел. «Для цього ми масштабуємо наш виробничий процес і робимо наші плівки з квантовими точками легшими для інтеграції в поточну сільськогосподарську інфраструктуру».

Оскільки більшість сільськогосподарських об’єктів у всьому світі (особливо поблизу екватора) використовують пластикові плівки, натягнуті на металеві каркаси теплиць, команда UbiQD сподівається замінити ці звичайні пластикові листи своїм квантово-точковим продуктом.

«Тепер у вас є дах, який може збільшити виробництво сільськогосподарських культур, що для фермерів означає більшу норму прибутку», — сказав Макденіел.

UbiGro Cover, один із найновіших продуктів компанії під їхнім дочірнім брендом UbiGro, нещодавно був випущений у середині листопада як накривна плівка для теплиць, яка може покращити фотосинтез за допомогою регульованої флуоресценції. Перша лінія цього продукту буде доставлена ​​виробникам по всьому світу в березні.

Як пояснив Макденіел, UbiGro приблизно в шість разів дешевший за попередній дизайн, а кожен квадратний фут коштує 50 центів. Хоча UbiGro доступний лише в одному кольорі, McDaniel планує розширити асортимент інших кольорів, орієнтованих на різні культури.

Сяйво квантових точок

Яскравість квантових точок пояснюється їх ефективністю в перетворенні поглиненого світла в випромінюване. UbiQD використовує точне управління процесом і захисні оболонки для досягнення майже одиничного квантового виходу (випромінювання майже 100% світла під час поглинання) і стабільності навіть у складних зовнішніх середовищах. Ця висока ефективність охоплює діапазон від видимого до ближнього інфрачервоного (NIR).

Мак-Деніел і його команда використовують здатність квантових точок поглинати світло для розробки продуктів, орієнтованих на сонячну енергію, зокрема сонячних вікон.

«Ми розглядаємо квантові точки як стрижень на нових ринках», — додав Макденіел. «Сонячна енергія є одним із таких ринків. Ми бачили, що квантові точки здатні покращувати поточні сонячні продукти, можливо, навіть у десять разів».

Акцент на безпеку

Окрім створення більш яскравого та регульованого продукту, UbiQD також працює над тим, щоб зробити свій виробничий процес безпечнішим. Традиційний синтез квантових точок часто включає небезпечні матеріали, такі як кадмій, свинець або фосфіни. Навпаки, UbiQD зосереджується на безпечніших квантових точках, виготовлених із повсякденних матеріалів, таких як мідь, цинк і сірка, маючи ексклюзивні ліцензії на ці точки від таких престижних установ, як MIT і Національна лабораторія Лос-Аламоса.

Світле майбутнє для UbiQD

Дивлячись у майбутнє, технологія UbiQD може зробити революцію в багатьох інших секторах. Унікальні властивості їхніх квантових точок можуть знайти застосування в медичній візуалізації, де їх регульована флуоресценція може допомогти в точній діагностиці. В електроніці ці квантові точки можуть покращити колір і ефективність дисплеїв у таких пристроях, як смартфони та телевізори. Крім того, екологічні та безпекові переваги квантових точок UbiQD роблять їх ідеальними для ініціатив сталого розвитку, потенційно сприяючи більш чистим і ефективнішим енергетичним рішенням у всьому світі. Завдяки інноваційному підходу до технології квантових точок UbiQD готова вплинути на різні галузі промисловості, використовуючи потужність цих крихітних частинок для досягнення значних успіхів.

Кенна Хьюз-Каслберрі є керуючим редактором Inside Quantum Technology і науковим комунікатором JILA (партнерство між Університетом Колорадо в Боулдері та NIST). Її напрямки написання включають глибинні технології, квантові обчислення та штучний інтелект. Її роботи були представлені в Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica тощо.

Categories: фотоніка, квантові обчислення, дослідження

Ключові слова: сільське господарство, квантові точки, сонячної енергії, UbiQD

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/a-further-look-at-ubiqds-quantum-dot-technology-for-agriculture-solar-and-beyond/