Bei der Herstellung von Glas fügten Alchemisten des Mittelalters der geschmolzenen Masse verschiedene Substanzen hinzu, darunter Gold- und Silberchlorid, und erhielten wunderbare Farben. Als die Sonnenstrahlen durch die Buntglasfenster der Tempel gingen, wurden einzigartige Schattierungen aller Arten von Kombinationen erhalten.
Es mag unglaublich erscheinen, aber bereits zu diesem Zeitpunkt (ganz zufällig!) Wurde die Quantenpunkt-Nanotechnologie entdeckt, deren praktischer Einsatz in der Elektronik erst jetzt an Dynamik gewinnt. Heute eilen wir jeden Tag nach der Arbeit zum Fernseher, um das realistische Bild auf dem Bildschirm wieder zu genießen.
TV-Meilensteine
Seit den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts, als der Fernseher in unseren Häusern alltäglich geworden ist, hat er sich verbessert, von einer sperrigen Box mit einer Bildröhre zu einem flachen, fast schwerelosen Plasma in der gesamten Wand, wobei die Abkürzungen im Datenblatt sukzessive geändert wurden: LCD, LED, HD, 3D … Und jetzt stehen wir vor einer völlig neuen QD-Technologie (Quantum Dot).
Zu Beginn des Fernsehzeitalters wurde das Bild nur in Schwarzweiß aufgenommen, obwohl die Forschung zur Übertragung der gesamten Palette auf den Bildschirm in vollem Gange war und die Betrachter das Farbbild bereits nach kurzer Zeit genießen konnten. LCD-Fernseher, die in den frühen 2000er Jahren sehr beliebt waren, übernahmen. Sie wurden durch LCD-Fernseher ersetzt. Die Bildqualität und Farbwiedergabe werden erheblich verbessert, indem die Rückseite des Bildschirms mit LEDs beleuchtet wird.
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Hinter jeder Abkürzung steht eine riesige Arbeit von Wissenschaftlern und Industriellen, die neue Technologien in die Praxis umgesetzt haben. Und jetzt sehen wir jeden Tag das Ergebnis ihrer Arbeit und beobachten ein realistisches Bild der Ereignisse, ohne das Haus zu verlassen.
Die Ära des Quantenpunktes war bereits
Und jetzt, fast 10 Jahrhunderte nach der unfreiwilligen Entdeckung mittelalterlicher Alchemisten, wurden Quantenpunkte von zwei Wissenschaftlern sofort wiederentdeckt - dem russischen Physiker A. Yekimov 1980 und dem amerikanischen Chemiker Louis E. Bruce 1982.
Sie fanden heraus, dass das Brechen eines halbleitenden Materials in Gegenwart von Nanopartikeln (die nicht viel größer als Wassermoleküle sind) völlig neue Materialeigenschaften offenbart.
Wissenschaftler machten eine wichtige Entdeckung: Die von jedem Partikel emittierte Wellenlänge änderte sich je nach Größe. Dies ermöglicht es, alle Farben in dem für das menschliche Auge sichtbaren Bereich zu reproduzieren. Was hat dieses Phänomen verursacht? Ändern der Energie der "Bandlücke", eine der grundlegenden Eigenschaften eines Halbleiters.
Welche Schlussfolgerung kann aus diesen Informationen gezogen werden? Wenn die Energiemenge von Quantenpunkten durch das ausgehende Signal gesteuert werden kann, können sie perfekt verwendet werden, um alle Farben des Regenbogens zu reproduzieren.
Eine wichtige Entdeckung
Paul Alivisatos, Professor an der University of California, der Nanotechnologie studiert, hat sich die Struktur des menschlichen Auges genauer angesehen. Er erkannte, dass für eine bessere Wahrnehmung eines Fernsehbildes die Lichtstrahlung des Displays der natürlichen Strahlung entsprechen muss, an die die Rezeptoren des menschlichen Sehorgans gewöhnt sind.
Und genau das hat Dr. Alivisatos getan. In seinem Labor untersuchte er Nanopartikel (die Milliardstraktionen eines Meters im Durchmesser sind) und verfeinerte die Herstellung von Nanokristallen, die heute als Quantenpunkte bekannt sind.
Von der Theorie zur praktischen Umsetzung - ein Schritt
Es stellte sich heraus, dass viele der heutigen revolutionären Entdeckungen auf dem Gebiet der Nanotechnologie Wurzeln in der fernen (oder nicht so fernen Vergangenheit) haben. Mittelalterliche Alchemisten haben ganz zufällig auf einer intuitiven Ebene einen Weg gefunden, Quantenpunkte in der Praxis zu verwenden.
Wie wir gesehen haben, wandeln Quantenpunkte, wenn sie mit Licht in Kontakt kommen, diese Strahlungsenergie in praktisch jede Farbe im sichtbaren Spektrum um. "Quantenpunkte auf dem Display werden von unseren Augen perfekt wahrgenommen und können daher Farben realistisch darstellen", sagte Dr. Alivisatos.
Die Verwendung der Quantenpunkttechnologie wird die Produktionskosten senken und die Lebensdauer von Geräten erhöhen, ist jedoch noch nicht in die Praxis umgesetzt worden. Tatsache ist, dass die Prototypen jetzt Cadmium verwenden, das für den menschlichen Körper extrem giftig ist. Die Samsung Corporation, die behauptet, eine praktische Anwendung der Technologie zu sein, sagt jedoch, dass es einige Jahre dauern wird, um die Lücke zwischen Theorie und Praxis zu schließen. Die Verwendung von Nanopartikeln zur Bildübertragung ist eine Frage für die nahe Zukunft.
Marina Popova
