p Este é um laser do laboratório do Dr. Kambhampati usado para iluminar pontos quânticos. Crédito:Crédito:Departamento de Química, McGill University.
p A geração de um campo elétrico pela compressão e expansão de materiais sólidos é conhecida como efeito piezoelétrico, e tem uma ampla gama de aplicações que vão desde itens do dia a dia, como relógios, sensores de movimento e sistemas de posicionamento preciso. Pesquisadores do Departamento de Química da Universidade McGill descobriram agora como controlar esse efeito em semicondutores em nanoescala chamados de "pontos quânticos, "permitindo o desenvolvimento de novos produtos incrivelmente pequenos. p Embora a palavra "quântico" seja usada na linguagem cotidiana para conotar algo muito grande, na verdade, significa a menor quantidade pela qual certas quantidades físicas podem mudar. Um ponto quântico tem um diâmetro de apenas 10 a 50 átomos, ou menos de 10 nanômetros. Por comparação, o diâmetro da dupla hélice do DNA é de 2 nanômetros. Os pesquisadores McGill descobriram uma maneira de fazer com que cargas individuais residam na superfície do ponto, que produz um grande campo elétrico dentro do ponto. Este campo elétrico produz enormes forças piezoelétricas, causando grande e rápida expansão e contração dos pontos em um trilionésimo de segundo. Mais importante, a equipe é capaz de controlar o tamanho dessa vibração.
p Os pontos quânticos de seleneto de cádmio podem ser usados em uma ampla gama de aplicações tecnológicas. A energia solar é uma área que tem sido explorada, mas essa nova descoberta abriu caminho para outras aplicações de dispositivos em nanoescala para esses pontos. Esta descoberta oferece uma maneira de controlar a velocidade e o tempo de comutação de dispositivos nanoeletrônicos, e possivelmente até mesmo desenvolvendo fontes de alimentação em nanoescala, onde uma pequena compressão produziria uma grande voltagem.
p "O efeito piezoelétrico nunca foi manipulado nesta escala antes, então a gama de aplicações possíveis é muito empolgante, "explicou Pooja Tyagi, um pesquisador PhD no laboratório do Professor Patanjali Kambhampati. "Por exemplo, as vibrações de um material podem ser analisadas para calcular a pressão do solvente em que se encontram. Com mais desenvolvimento e pesquisa, talvez pudéssemos medir a pressão arterial de forma não invasiva, injetando os pontos, brilhando um laser sobre eles, e analisando sua vibração para determinar a pressão ". Tyagi observa que o seleneto de cálcio é um metal tóxico, e, portanto, um dos obstáculos a superar com relação a este exemplo particular seria encontrar um material de reposição.