(Phys.org) —Quantum dots são minúsculos nanocristais com extraordinárias propriedades ópticas e elétricas com possíveis usos na produção de corantes, bioimagem, e produção de energia solar. Pesquisadores da Universidade de Illinois em Chicago desenvolveram uma maneira de introduzir precisamente quatro íons de cobre em cada ponto quântico.

A introdução desses íons "convidados", chamado doping, abre possibilidades para o ajuste fino das propriedades ópticas dos pontos quânticos e produção de cores espetaculares.

"Quando a cristalinidade é perfeita, os pontos quânticos fazem algo que ninguém esperava - eles se tornam muito emissivos e acabam sendo o melhor corante do mundo, "diz Preston Snee, professor assistente de química na UIC e investigador principal do estudo.

Os resultados são relatados no jornal ACS Nano , disponível online antes da publicação impressa. Incorporar íons convidados na estrutura do cristal pode ser muito desafiador, diz o estudante de graduação da UIC Ali Jawaid, primeiro autor do artigo.

Controlar o número de íons em cada ponto quântico é complicado. O mero alvo de um número médio de íons convidados não produzirá pontos quânticos com propriedades elétricas e ópticas ideais.

Jawaid desenvolveu um procedimento que produz pontos quânticos perfeitos de forma confiável, cada um dopado com exatamente quatro íons de cobre. Snee acredita que o método permitirá que eles substituam outros íons hóspedes com os mesmos resultados consistentes.

"Isso abre a oportunidade de estudar uma ampla gama de sistemas de pontos quânticos dopados, " ele disse.

Donald Wink e Leah Page da UIC e Soma Chattopadhyay do Argonne National Laboratory também contribuíram para o estudo.