Un futuro más brillante e infundido de cristal

Cargar un teléfono. Encender luces. Poner a hervir una tetera. Todas estas acciones requieren energía y la mayor parte de nuestra electricidad actualmente funciona con combustibles fósiles. Investigaciones, sin embargo, sugieren que el treinta por ciento del petróleo conocido y el 50 por ciento de las reservas de gas no son realmente accesibles. Más del “80 porciento de las reservas de carbón conocidas del mundo deben permanecer en el suelo para evitar un cambio climático peligroso”, informó el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC).

Claramente, necesitamos otra solución energética, y un pequeño punto cuántico podría ser la respuesta.

Mejores células solares

Un punto cuántico (QD en inglés) es un cristal de escala nanométrica tan minúsculo que no se puede ver a simple vista. Un QD tiene menos de solo 15 átomos de diámetro y es extremadamente eficiente en energía debido a las propiedades fotoactivas que le permiten absorber y emitir luz con menos energía.

Entonces, ¿qué tiene que ver un QD con la creación de suministros de energía sostenibles?

La energía solar es potencialmente la mejor solución para el problema energético. El sol asegura que tengamos suficiente luz solar libre y disponible para que los paneles solares se empapen. El único problema radica en la generación ineficiente de energía de las células solares. Pero de acuerdo con el Dr. Sohee Jeong, del Instituto de Maquinaria y Materiales de Corea (KIMM), la tecnología de puntos cuánticos “podría aplicarse a la próxima generación de células solares”.

“Los puntos cuánticos pueden controlar fácilmente el área donde se absorbe la luz solar, de acuerdo con el tamaño de la partícula. Debido a que está en forma líquida, lo que tiene un costo de producción más bajo, se puede aplicar fácilmente a un proceso de fabricación en masa “, dice Sohee. “Con puntos cuánticos y una nueva forma de capturar la energía, podemos producir células solares más eficientes y económicas”.

En otras palabras, podemos aspirar a generar mucha potencia con estas nuevas células solares cuánticas con puntos mejorados, sin aumentar demasiado el costo.

Pantallas infundidas con cristales

Aparte de los paneles solares, ¿dónde más los puntos cuánticos tendrán un impacto positivo en nuestro futuro?

Bueno, ciertamente puedes esperar ver repeticiones vibrantes y ultra nítidas de tus series de TV favoritas en Netflix. “Al utilizar puntos cuánticos podemos crear colores que se extienden por el arcoiris, y controlarlos de forma muy precisa”, dijo el Dr. Alivisatos, profesor de Nanociencia y Nanotecnología en la Universidad de California, Berkeley.

La cosa está en cómo los puntos cuánticos influyen en la salida del color de la luz. “Cuando se arroja luz azul sobre el punto cuántico líquido, se crea una variedad de colores en función de su tamaño”, dice Jason Hartlove, CEO de Nanosys, una de las mayores compañías de tecnología de puntos cuánticos que actualmente se asocian con Samsung. Quantum dot o punto cuántico es un material superior que crea colores precisos y realistas. Ajustar el tamaño del punto cambiará el color, sin necesidad de cambiar los materiales.

Agregue su excelente eficiencia de luz, y puede prepararse para deslumbrarse con un color mejorado cada vez que encienda el televisor.

Imagine esa misma calidad de imagen y video brillante y de alta definición saltando desde la pantalla de su teléfono inteligente o tableta. Samsung también está trabajando en pantallas de visualización de puntos cuánticos. Y solo podemos esperar que algún día esta tecnología se aplique a esas enormes pantallas de cine de 100 pies. El futuro realmente se está viendo más brillante.

Los puntos cuánticos y el cáncer

También hay expectativas de que la proteína cuántica basada en puntos, creada al combinar la proteína que se adhiere a las células cancerosas con puntos cuánticos, pueda detectar con precisión las células cancerosas en el cuerpo.

Los puntos cuánticos pueden “emitir no solo varios colores del azul al rojo sino también diferentes longitudes de onda infrarrojas, simplemente cambiando el tamaño de las partículas”, dice el profesor Kim Sung-jee, profesor asociado de química en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH). “Si usa diferentes colores de puntos cuánticos, puede observar una amplia gama de movimientos de proteínas al mismo tiempo y aislar con precisión las células cancerosas”. Myung Seung-jae, director en jefe del Centro de Investigación Biomédica del Instituto ASAN de Ciencias de la Vida, está pensando de manera similar. En marzo de 2016, él y Kim Sung-jee realizaron un estudio de medicamentos contra el cáncer que habían sido combinados con puntos cuánticos. Los resultados mostraron una promesa para la comercialización de puntos cuánticos en tratamientos médicos.

Animales con células cancerosas fueron inyectados con medicamentos contra el cáncer que habían sido combinados con puntos cuánticos. El medicamento contra el cáncer atacó solo a las células cancerosas y no a las células sanas “, dijo Myung.  “Cuando los puntos cuánticos se encontraron con las células cancerosas, detectaron un cambio en el potencial de hidrógeno (pH) y luego se desconectaron del fármaco anticanceroso, dejando que el fármaco se convirtiera en un fármaco anticanceroso”.

Un futuro brillante

En pocas palabras, los puntos cuánticos se están introduciendo rápidamente en el futuro de la tecnología.

Hyun-suk Kim, presidente de la División de Negocios de Exhibición Visual de Samsung Electronics dice que la tecnología de punto cuántico “se desarrolla tan rápido que parece evolucionar constantemente”.

Desde la energía eficiente de la energía solar hasta pantallas de televisión más brillantes, y el avance en la comprensión de los tratamientos contra el cáncer; es estimulante ver dónde estas partículas de nanocristal, conocidas como puntos cuánticos, nos ayudarán a resolver algunos de los problemas más grandes del futuro.

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