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ライス大学、量子ドットディスプレイはポリマーにも有望

February, 21, 2018, Houston--ライス大学の研究チームは、触媒として感光性量子ドットを利用して機能的合成ポリマーを作製するために太陽光を用いることを計画している。
 発光性ドット(QD)はわずか数ナノメートル幅であるが、他にない光学的、電気的特性を示すように調整可能である。QDは最新のディスプレイに利用されるようになっているが、工業化学にも役立つ。
 材料科学者、Eilaf Equapのライスラボは、光制御原子移動重合化によりポリマーを作製する安定的で経済的な方法を実証し、化学工業利用に焦点を当てている。その方法は、現在メタクリル樹脂、スチレン、ブロック共重合体などの作製に利用されている分子触媒、あるいは高価な遷移金属を置き換えることができる。
 研究成果は、ACS Macro Lettersに発表された。
 ラボは、太陽光、家庭用照明も含め、様々な光源を使って、分散セレン化カドミウム溶液量子ドットを照射した。これにより、臭化物ベースの開始剤からのフリーラジカル原子が生成された。次に、それは溶液のアクリレートモノマをトリガーとして結合させる。ラボでテストしたモノマはチェーンの伝播を止めることはできないので、そのプロセスはリビング重合とよばれている。
 「それは、全てのモノマを消費するまで続く、あるいは停止を決めるまで続く」とEgapは言う。
 材料科学、ナノエンジニアリング、化学/生体分子エンジニアリング准教授、Egapによると、量子ドット重合化は、高機能ポリマーの高度に制御された成長に有望であることを示している。「モノマAがあり、モノマB、Cを特定配列に加えたいなら、それができる。ランダム重合化では、ポリマーバックボーンに沿ってランダムに散在することになる」と同氏は説明している。
 「これは、もっと広いわれわれの目標の一部だが、ここでは、多くのアプリケーションのために、制御された、周期的な方法で有機-無機ハイブリッド構造を合成できるということである」と同氏は説明している。
 また、同氏はこのプロセスが新しいポリマーの発見にもつながると期待している。1つは、半導体ポリマーが付着した量子ドット光触媒の可能性がある。これは、太陽電池や他のデバイスの製造を簡素化する。
 「これらは発光ダイオード(LED)、磁気エレクトロニクス、バイオイメージングにも関連している。それらは直ぐに成長できることになる。夢はであるが、その実現は近いと考えている」と同氏はコメントしている。