p (Phys.org) - Nanopartículas de carbono luminescentes baseadas em carbono exibem propriedades ópticas vantajosas. Eles também são biocompatíveis, e, portanto, mais adequado para procedimentos de imagem em biociências do que pontos quânticos semicondutores baseados em metal. Uma variedade de processos foi desenvolvida para tornar esses objetos em miniatura conhecidos como pontos de carbono ou C-dots. Pesquisadores chineses agora introduziram um novo método na revista Angewandte Chemie , pelo qual os C-dots podem ser produzidos de forma particularmente rápida e econômica. Além disso, eles demonstraram o uso desses pontos luminescentes como tinta de impressora. p O novo processo é baseado na pirólise induzida por plasma. Um plasma é um gás cujos componentes foram parcial ou completamente separados em íons e elétrons. Este plasma é altamente reativo e energético; seus usos incluem soldagem de plasma, para o qual serve como fonte de calor. Uma equipe liderada por Su Chen na Universidade de Tecnologia de Nanjing direcionou um feixe de plasma especial sobre uma pequena quantidade de gema ou clara de ovo para carbonizar o material. Em alguns minutos, eles formaram pontos C com um rendimento de cerca de 6%.

p Os pontos C obtidos da gema do ovo têm uma estrutura cristalina e um diâmetro de cerca de 2,2 nm; os da clara do ovo são amorfos e medem cerca de 3,4 nm. Eles contêm principalmente estruturas grafíticas. Os átomos de oxigênio e nitrogênio também estão ligados à superfície de várias maneiras, permitindo boa solubilidade em uma ampla gama de solventes aquosos e orgânicos. Os pontos C não são sensíveis a ácidos ou bases. Sob luz ultravioleta, eles apresentam uma fluorescência azul brilhante. Presume-se que a luminescência vem de defeitos superficiais passivados que "prendem" a luz ultravioleta excitatória como antenas.

p Os pesquisadores puderam acompanhar o processo pirolítico por meio de análise termogravimétrica e espectroscopia de IV:ele inclui o desenrolamento e a quebra de proteínas, bem como várias reações químicas. Perto do fim, principalmente dióxido de carbono, amônia, e a água é liberada. “Este processo não se limita aos ovos, "explica Chen, "funciona com muitas fontes de carbono natural baratas, incluindo açúcares. "

p Os cientistas fabricaram tintas com base nos pontos C luminescentes e imprimiram padrões brilhantes em uma variedade de superfícies por processos de impressão a jato de tinta e serigrafia. A adição de pequenas quantidades de corantes orgânicos ou pontos quânticos semicondutores permite que a cor da tinta seja variada. "Essas tintas fluorescentes podem ser úteis em aplicações optoeletrônicas, "diz Chen, "por exemplo, em etiquetagem à prova de falsificação e aplicações de sensores optoeletrônicos."