À medida que a demanda por materiais inovadores continua a crescer – particularmente em resposta aos desafios tecnológicos e ambientais atuais – a pesquisa sobre nanomateriais está emergindo como um campo estratégico. Entre esses materiais, os pontos quânticos estão atraindo atenção especial devido a suas propriedades únicas e ampla gama de aplicações. Uma equipe de pesquisadores da Uliège fez recentemente uma contribuição significativa, propondo uma abordagem mais sustentável para a produção dessas nanoestruturas.
Pontos quânticos (QDs) são partículas semicondutores do tamanho de nanômetros com propriedades ópticas e eletrônicas únicas. Sua capacidade de absorver e emitir luz com alta precisão os torna ideais para uso em células solares, LEDs, imagens médicas e sensores. Em um estudo recente, os pesquisadores da Uliège desenvolveram o primeiro processo escalável intensificado para produzir pontos quânticos de cadmio de calcogeneto (compostos semicondutores amplamente utilizados em optoeletrônica e nanotecnologia) em água usando um novo, a fonte biocompatível (elementos químicos, como sulfur, selanium e solava). Diferentemente dos métodos tradicionais que dependem de solventes orgânicos, esse processo de fluxo totalmente aquoso e contínuo oferece sustentabilidade, segurança e versatilidade incomparáveis - um grande salto adiante na produção responsável de nanomateriais avançados.
Uma colaboração entre dois laboratórios Uliège: o Citos (Centro de Tecnologia Integrada e Síntese Orgânica) e o MSLAB, levou a projetar uma nova fonte de calcogeneto solúvel em água e um processo de fluxo totalmente integrado que fornece QDs biocompatíveis e de alta qualidade. Os resultados são publicados em Ciência químicaenquanto uma revisão mais ampla da produção de pontos quânticos sustentáveis foi recentemente apresentada em Ciência e Engenharia de Materiais R. “Essa idéia veio originalmente da síntese peptídica, onde o TCEP é um conhecido redutor solúvel em água”, explica Jean-Christophe Monbaliu, diretor de Citos. “Vimos uma oportunidade única de usá -lo como um agente de transferência de calcogênio escalável e mais seguro – e funcionou notavelmente bem”.
Para entender melhor a interação entre o TCEP e os chalcogênios (enxofre, selênio e telúrio, a Citos se uniu ao especialista em espectroscopia Cédric Malherbe (MSLAB). in situ Espectroscopia Raman, eles monitoraram as vias de reação em tempo actual – uma abordagem rara nesse campo. “Este foi um esforço actual da equipe”, diz Malherbe. “Usamos ferramentas analíticas de ponta para rastrear as vias de reação em tempo real-algo que raramente é feito neste campo”.
O sistema que eles desenvolveram não apenas melhora a produtividade, mas reduz significativamente o desperdício, o consumo de energia e a necessidade de pós-processamento. “Embora os pontos quânticos à base de cádmio sejam altamente eficientes, sua toxicidade continua sendo uma preocupação-especialmente sob regulamentos ambientais cada vez mais rigorosos”, acrescenta Carlotta Campalani, pesquisadora da Citos. “Agora estamos explorando alternativas mais verdes e menos tóxicas que ainda oferecem desempenho superior”.
Esta pesquisa oferece um caminho realista e responsável para a produção de nanomateriais em escala industrial-e reflete o compromisso da Uliège com a inovação na encruzilhada de química, sustentabilidade e tecnologias para amanhã.
