p Os recursos óticos exclusivos dos pontos quânticos os tornam uma ferramenta atraente para muitas aplicações, de monitores de última geração a imagens médicas. Fisica, propriedades químicas ou biológicas dos pontos quânticos devem, Contudo, ser adaptado para aplicações específicas. Infelizmente, Os pontos quânticos preparados por métodos químicos usando reações de clique à base de cobre destroem a capacidade dos pontos quânticos de emitir luz. Cientistas russos mostraram, Contudo, que os pontos quânticos de óxido de zinco (ZnO) preparados por um novo método, após a modificação pela reação de clique por meio de íons de cobre, retêm totalmente sua capacidade de emitir luz. p "As reações de clique catalisadas por cátions de cobre há muito tempo atraem a atenção dos químicos que lidam com pontos quânticos. Os resultados experimentais, Contudo, foram decepcionantes:após a modificação, a luminescência era tão fraca que simplesmente não eram adequados para uso. Fomos os primeiros a demonstrar que é possível produzir pontos quânticos a partir de precursores organometálicos, preservando suas valiosas propriedades ópticas após serem submetidos a reações de clique catalisadas por cobre, "diz o Prof. Janusz Lewinski (IPC PAS, FC WUT).

p Os pontos quânticos são estruturas cristalinas com alguns nanômetros de tamanho. Como materiais semicondutores, eles exibem uma variedade de características interessantes típicas de objetos quânticos, incluindo absorção e emissão de radiação em uma energia estritamente definida. Como os átomos interagem com a luz de maneira semelhante, os pontos quânticos são freqüentemente chamados de átomos artificiais. Em alguns aspectos, Contudo, os pontos quânticos são mais versáteis do que os átomos. As propriedades ópticas de cada ponto dependem, na verdade, do tamanho e do tipo de material a partir do qual são formados. Isso significa que os pontos quânticos podem ser projetados com precisão para aplicações específicas.

p Para adaptá-los para aplicações específicas, os pontos quânticos devem ser ajustados em termos de propriedades físico-químicas. Para este propósito, moléculas químicas com características adequadas são fixadas em sua superfície. Devido à simplicidade, eficácia, e velocidade do processo, um método excepcionalmente conveniente é a reação de clique. Infelizmente, As reações de clique de íons de cobre resultam na extinção quase completa da luminescência dos pontos quânticos.

p "A falha é geralmente o resultado da qualidade inadequada dos pontos quânticos, que é determinado pelo método de síntese. Atualmente, Os pontos de ZnO são produzidos principalmente pelo método sol-gel a partir de precursores inorgânicos. Os pontos quânticos gerados desta maneira são revestidos com uma casca protetora heterogênea e provavelmente com vazamento, feito de vários tipos de moléculas químicas. Durante uma reação ao clique, os íons de cobre estão em contato direto com a superfície dos pontos quânticos e extinguem a luminescência do ponto, que se torna completamente inútil, "explica a Dra. Agnieszka Grala (IPC PAS), o primeiro autor do artigo no Comunicações Químicas Diário.

p Por muitos anos, A equipe do Prof. Lewinski tem desenvolvido métodos alternativos para a preparação de pontos quânticos de ZnO de alta qualidade. O método apresentado neste artigo fornece os pontos quânticos derivados de precursores de organozinco. A composição das nanopartículas pode ser programada na fase de preparação dos precursores, o que torna possível controlar com precisão o caráter de sua interface orgânico-inorgânico.

p "As nanopartículas produzidas pelo nosso método são cristalinas e todas têm quase o mesmo tamanho. Elas são esféricas e têm características de pontos quânticos típicos. Cada nanopartícula é estabilizada por uma capa protetora impermeável, construído de compostos orgânicos, fortemente ancorado na superfície do núcleo do semicondutor. Como resultado, nossos pontos quânticos permanecem estáveis ​​por um longo tempo e não se agregam, isto é, agrupam-se em soluções, "diz Malgorzata Wolska-Pietkiewicz, um aluno de doutorado na FC WUT.

p "A chave para o sucesso é produzir uma camada de estabilização uniforme. Esses revestimentos são característicos dos pontos quânticos de ZnO obtidos por nosso método. A camada orgânica se comporta como um guarda-chuva protetor apertado, protegendo os pontos da influência direta dos íons de cobre, "diz o Dr. Grala e esclarece:" Realizamos uma reação de clique conhecida como cicloadição alcino-azida, em que usamos um composto de cobre (l) como catalisadores. Após a funcionalização, nossos pontos quânticos brilharam tão intensamente quanto no início. "

p Os pontos quânticos têm múltiplas aplicações em vários processos industriais e como nanomarcadores em biologia e medicina, onde eles são combinados com moléculas biologicamente ativas. Nanoobjetos funcionalizados dessa maneira são usados ​​para marcar células individuais e tecidos inteiros. As propriedades exclusivas dos pontos quânticos também permitem o monitoramento de longo prazo do item rotulado. Pontos quânticos comumente usados, Contudo, contêm metais pesados ​​tóxicos, incluindo cádmio. Além disso, eles se agrupam em soluções, que apóia a tese da falta de estanqueidade de suas conchas. Enquanto isso, os pontos ZnO produzidos pelo grupo do Prof. Lewinski não são tóxicos, eles não agregam, e pode ser ligado a muitos compostos químicos, portanto, eles são mais adequados para diagnóstico médico e para células e tecidos de imagem.