Reutilizar materiales agrícolas. Profesores de química de la Universidad se dieron en la tarea de fabricar puntos cuánticos que tengan algún impacto ambiental positivo, y eso dio como resultado crear la primera luz LED de cáscara de arroz.
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La investigación publicada por la misma universidad señaló que las cáscaras de arroz de desecho son una excelente fuente de sílice de alta pureza (SiO2) y polvo de Si de valor agregado.
“Dado que los QD típicos a menudo involucran material tóxico, como cadmio, plomo u otros metales pesados, las preocupaciones ambientales se han deliberado con frecuencia cuando se usan nanomateriales. Nuestro proceso propuesto y el método de fabricación para QD minimizan estas preocupaciones”, dijo Ken-ichi Saitow, autor principal del estudio.
Detalles de la investigación
Para llevar a cabo el particular experimento, el equipo utilizó una combinación de molienda, tratamientos térmicos y grabado químico para procesar la sílice de cáscara de arroz: primero, molieron cáscaras de arroz y extrajeron polvos de sílice (SiO2) quemando compuestos orgánicos de cáscaras de arroz molidas. En segundo lugar, calentaron el polvo de sílice resultante en un horno eléctrico para obtener polvos de Si a través de una reacción de reducción. En tercer lugar, el producto era un polvo de Si purificado que se redujo aún más a 3 nanómetros de tamaño mediante grabado químico.
Finalmente, su superficie fue funcionalizada químicamente para una alta estabilidad química y alta dispersividad en disolvente, con partículas cristalinas de 3 nm para producir los SiQD que luminiscente en el rango naranja-rojo con una alta eficiencia de luminiscencia de más del 20%.
“Esta es la primera investigación para desarrollar un LED a partir de cáscaras de arroz de desecho”, dijo Saitow en la nota que expone la casa de estudio, y agregó que la calidad no tóxica del silicio los convierte en una alternativa atractiva a los puntos cuánticos semiconductores actuales disponibles en la actualidad.
¿Qué viene con este estudio?
Luego de los resultados de esta investigación, los científicos tiene la esperanza de desarrollar luminiscencia de mayor eficiencia en los SiQD y los LED.
Además explorarán el uso que pueden tener otras plantas como el bambú de caña de azúcar, el trigo, la cebada o las gramíneas, que contienen SiO2. Estos productos naturales y sus desechos podrían tener el potencial de transformarse en dispositivos optoelectrónicos no tóxicos.
El sueño es lograr la comercialización de este tipo de iluminación con enfoque ecológico.