النقاط الكمومية هي جزيئات صغيرة جدًا جدًا يصل حجمها إلى نانومتر، حيث تتكون من مائة إلى ألف ذرة، ويمكن تصنيع مواد أشباه الموصلات هذه من عنصر، مثل السيليكون أو الجرمانيوم، أو مركب، مثل CdS أو CdSe.
علاقة الجسيمات النانوية بالنقاط الكمومية
- يمكن أن تختلف النقاط الكمومية في اللون حسب حجمها، ومن المعروف أن اللون يتأثر بحجم الجسيمات في كل من النقاط الكمومية والجسيمات النانوية، وتم وصف تركيب جزيئات الذهب النانوية أيضًا في دليل مختبر الفيديو على أنه تخليق الذهب الغرواني.
- النقاط الكمومية ذات أهمية كبيرة للخصائص الأخرى غير العادية التي تمتلكها، حيث تشمل هذه الخصائص الأخرى الخصائص البصرية الكهربائية وغير الخطية، وهذه الخصائص الفريدة للجسيمات ذات الحجم النانوي هي جزئيًا نتيجة الارتفاع غير المعتاد لنسب السطح إلى الحجم لجسيمات هناك، حيث يوجد ثلث الذرات على سطح الجسيم.
- ونتيجة لذلك، فإن الإلكترونات والثقوب، حيث تنتج الثقوب عندما يتحرك الإلكترون بعيدًا عن الرابطة، تاركًا جسيمًا موجب الشحنة محصورة في مساحة محدودة داخل الكتلة.
- تجعل هذه الخصائص الكهربائية الكمومية هذه النقاط الكمومية ذات أهمية خاصة في صناعة الإلكترونيات، وهناك صغر الحجم يعني أن الإلكترونات لا تضطر إلى السفر بقدر الجسيمات الأكبر، وبالتالي يمكن للأجهزة الإلكترونية أن تعمل بشكل أسرع.
- يمكن للنقاط الكمومية أن تبعث الضوء في حالة الإثارة، فكلما كانت النقطة أصغر زاد انبعاث الضوء، وتشير هذه القدرة على إنشاء النقاط التي تنبعث منها قوس قزح من الألوان إلى أنه يمكن استخدامها كمستشعرات حيوية.
- على عكس الأصباغ المستخدمة حاليًا كمستشعرات حيوية، فإن النقاط الكمومية لا تتحلل بالسرعة نفسها، ومن الممكن صنع الثنائيات الباعثة للضوء (LED) من النقاط الكمومية.
- يمكن استخدامها أيضًا لإصدار الضوء الأبيض لإضاءة شاشات الكمبيوتر المحمول، وهناك أيضًا وعد كبير باستخدام النقاط الكمومية في الأجهزة الإلكترونية الأخرى ذات الحالة الصلبة، فقد تُستخدم النقاط الكمومية يومًا ما كليزر.
