क्वांटम डॉट्स (क्यूडी)

06.10.2023

क्वांटम डॉट्स (क्यूडी)

खबरों में क्यों?

हाल ही में ,रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज द्वारा रसायन विज्ञान के क्षेत्र में 2023 के नोबेल पुरस्कारों की घोषणा की गई।

महत्वपूर्ण बिंदु:

• रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज ने मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) से मौंगी जी. बावेंडी, कोलंबिया विश्वविद्यालय से लुईस ई. ब्रूस और नैनोक्रिस्टल टेक्नोलॉजी में काम करने वाले एलेक्सी आई. एकिमोव को रसायन विज्ञान के क्षेत्र में 2023 के नोबेल पुरस्कार से सम्मनित किया।
• इन लोगो को  रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार 2023 क्वांटम डॉट्स की खोज और संश्लेषण के लिए दिया गया है।
• तीनो लोगो को 11 मिलियन स्वीडिश क्रोना की पुरस्कार राशि समान रूप से साझा की जाएगी।

क्वांटम डॉट्स (क्यूडी) के बारे में:

• क्वांटम डॉट्स, को "कृत्रिम परमाणु" भी कहा जाता है, ये अर्धचालक नैनोकण होते हैं जिनमें उनके छोटे आकार के कारण अद्वितीय ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक गुण होते हैं ।
• इन्हें पहली बार 1970 के दशक में सिद्धांतित किया गया था और फिर 1980 के दशक की शुरुआत में सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया था।
• 1980 के दशक की शुरुआत में, एकिमोव रंगीन कांच में आकार-निर्भर क्वांटम प्रभाव बनाने में सफल रहे। रंग कॉपर क्लोराइड के नैनोकणों से आया और एकिमोव ने प्रदर्शित किया कि कण का आकार क्वांटम प्रभावों के माध्यम से कांच के रंग को प्रभावित करता है
• कई अर्धचालक पदार्थों का उपयोग क्वांटम डॉट्स के रूप में किया जा सकता है, जैसे कैडमियम सेलेनाइड, कैडमियम सल्फाइड, या इंडियम आर्सेनाइड। इनके नैनोकणों, या किसी अन्य अर्धचालक पदार्थ में क्वांटम डॉट्स के गुण होते हैं।
• संश्लेषण के दौरान क्वांटम डॉट्स के आकार और संरचना को नियंत्रित किया जा सकता है ,जिससे वैज्ञानिकों को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उनके गुणों को तैयार करने की अनुमति मिलती है।

क्वांटम डॉट्स की विशेषताए :

• क्वांटम डॉट्स की सबसे उल्लेखनीय विशेषताओं में से एक उनकी ट्यून करने योग्य उत्सर्जन गुण हैं।
• क्वांटम डॉट्स के आकार को नियंत्रित करके , शोधकर्ता उत्सर्जित या अवशोषित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को सटीक रूप से ट्यून कर सकते हैं।
• उन्हें पूरे दृश्यमान स्पेक्ट्रम में और अवरक्त और पराबैंगनी श्रेणियों में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए रंगों की एक विस्तृत पैलेट की पेशकश करता है।
• सबसे छोटे क्वांटम बिंदु उच्च ऊर्जा तरंगें उत्सर्जित करते हैं और नीली रोशनी पैदा करते हैं, और सबसे बड़े बिंदु कम ऊर्जा तरंगें छोड़ते हैं, जिससे लाल रोशनी पैदा होती है, बीच के आकार बीच में रंग बनाते हैं।

क्वांटम डॉट्स का उपयोग :

• क्वांटम डॉट्स का सबसे आम उपयोगों में से एक कंप्यूटर मॉनिटर और टेलीविजन स्क्रीन को प्रकाश देना है। स्क्रीन के पीछे नीली LEDs इन डॉट्स को उत्तेजित करती हैं, जिससे वे विभिन्न रंगों की रोशनी उत्सर्जित करते हैं। इन रंगों के संयोजन से और भी अधिक रंग और चमक पैदा होती है।
• कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी) में प्रयुक्त कार्बनिक ल्यूमिनसेंट सामग्रियों की तुलना में, क्यूडी-आधारित सामग्रियों में शुद्ध रंग, लंबा जीवनकाल, कम विनिर्माण लागत और कम बिजली की खपत होती है।
• फोटोवोल्टिक: क्वांटम डॉट्स का उपयोग फोटोवोल्टिक सेल में भी किया जाता है।
• चिकित्सा में उपयोग : क्वांटम डॉट्स का छोटा आकार उन्हें शरीर में कहीं भी जाने की अनुमति देता है, जो उन्हें चिकित्सा इमेजिंग, बायोसेंसर, लक्षित दवा वितरण आदि जैसे विभिन्न चिकित्सा के लिए उपयुक्त होता है।
• इसका उपयोग जैव रसायनज्ञों द्वारा जैविक ऊतकों को मैप करने के लिए भी किया जाता है।
• क्वांटम कंप्यूटिंग : क्वांटम कंप्यूटिंग में उनकी संभावित भूमिका के लिए क्वांटम डॉट्स की जांच की जा रही है, क्योंकि वे क्वांटम जानकारी की मूलभूत इकाइयों, क्वैबिट के रूप में काम कर सकते हैं।
• क्वांटम डॉट्स का उपयोग : करेंसी और दस्तावेजों पर सुरक्षा मार्कर के रूप में किया जा सकता है जिससे जाली मुद्रा की पहचान संभव हो पाती है। मोटे तौर पर, इन्हें वस्तुओं को टैग और ट्रैक करने के लिए फ्लोरोसेंट मार्कर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।