Nem írtuk el a címet: a Hirosimai Egyetemen dolgozó japán tudósok rálelhettek a technológiára, amivel az eddig szemétbe dobott vagy legfeljebb kisebb hőerőművekben elégetett rizshéj újrahasznosítható – mégpedig szilícium kvantumpontos (SiQD) lámpatest fénykibocsátó anyagaként.
Ebből a fénykibocsátó diódák készítéséhez olcsón, környezetbarát módon átalakítható növényi törmelékből mintegy százmillió tonna keletkezik minden egyes évben, szóval nyersanyagból aligha lesz hiány. Az ACS Sustainable Chemistry & Engineering oldalain publikált kutatás szerint a gyakorlatban az sem fog gondot okozni, hogy az ún. kvantumpontok általában mérgező anyagokat, például kadmiumot vagy más nehézfémeket tartalmaznak. Ken-ichi Saitow kémiaprofesszor, a tanulmány vezető szerzője legalábbis azt állítja, hogy sikerült minimalizálni ezt a kockázatot.
A porózus szilíciumnak már eddig is nagy hasznát vette az emberiség: lítiumion akkumulátorokban, világító anyagokban, orvosi szenzorokban és gyógyszeradagoló rendszerekben egyaránt megjelent. Mivel fotolumineszcenciás tulajdonságokkal rendelkezik, szóba jöhet kvantumpontok előállítása során is – vélték a kutatók, akik éppen a rizshéjban találtak kellően magas tisztaságú szilícium-dioxidot és nagy hozzáadott értékkel rendelkező szilíciumport.
A növényi eredetű hulladékot őrléssel, hevítéssel, majd égetéssel vették rá, hogy kiadja magából az értékesnek vélt nyersanyagot, és az így kapott tisztított porszemek méretét kémiai marással lecsökkentették. Az immáron háromnanométeres szemcsék felületkezelésével azt érték el, hogy végül kristályos részecskék formájában magas lumineszcencia-hatékonysággal világítsanak a narancsvörös tartományban.
Ezzel lényegében megszületett az első környezetbarát, természetes anyagokból készült kvantumpontos LED fényforrás, amelynek hatékonyságát további eljárásokkal sikerült növelni. A kísérletek során arra jutottak, hogy a szintetizálás és a szerves oldószerekben történő diszpergálás folyamata alkalmas lesz ipari méretű gyártásra.
Meglepődtünk volna, ha a japánok beérik ennyivel: most azon kezdtek el dolgozni, hogy tovább növeljék az SiQD hatékonyságát, illetve elérjék, hogy a narancsvörös színtől eltérő LED-eket ugyancsak lehessen belőle készíteni. Felhívták rá a figyelmet, hogy a módszer valószínűleg nem csak a rizshéjra alkalmazható: szerintük megfelelő nyersanyagot lehetne kinyerni cukornád, búza, árpa és néhány fűféle növényi törmelékéből is.
Gábor János, Okosipar.hu