Ontwikkeling van een digitale camera met nachtzicht dankzij quantum dots

ENGINEERINGNET.BE – Quantum dots worden ook wel kunstmatige atomen genoemd, maar het zijn eigenlijk kleine kristallijne structuren van enkele duizenden atomen groot. Op die kleine schaal zijn materialen onderhevig aan zogenaamde kwantumeffecten.

Door het juiste materiaal te kiezen en de grootte van de kwantumdots heel precies te regelen, kunnen wetenschappers met deze effecten spelen.

Professor Maria Loi van de Rijksuniversiteit Groningen legt uit: “Door de grootte te veranderen kun je eigenschappen verkrijgen die dit materiaal in de natuur niet heeft.”

In 2023 waren quantum dots nog een Nobelprijs waardig, maar ze hebben ook hun weg gevonden naar toepassingen in allerlei soorten technologie. QLED-displays gebruiken bijvoorbeeld quantum dots om een ​​specifieke kleur weer te geven. Een grote kwantumdot straalt rood licht uit en een kleinere kwantumdot groen.

Loi gebruikt quantum dots om licht te detecteren: wanneer er licht van een specifieke kleur op valt, zenden de dots een elektrisch signaal uit. Dit principe is de basis van een digitale camera. In Loi’s laboratorium worden kwantumstippen op een elektronisch bord gegoten tot een vloeibare, inktachtige substantie.

Loi: ‘Ons belangrijkste resultaat is dat we deze quantum dot-inkt heel stabiel kunnen maken, zelfs met grote quantum dots. Door hun grote formaat zijn ze gevoelig voor infrarood.’ En met die gevoeligheid voor infrarood licht heb je de basis van een digitale camera waarmee je ook in het donker kunt zien.