Корейские химики придумали метод изготовления высококачественных графеновых квантовых точек, который не требует нарезать их из большого листа графена. Вместо этого ученые выращивали кристаллы из водного раствора глюкозы, уксусной кислоты и гексадециамина.

Чистота излучения полученных точек была так высока, что ученые впервые экспериментально подтвердили определяющую роль краевых состояний в излучении точки. Статья опубликована в Nano Letters.

С тех пор, как в 2004 году Константин Новоселов и Андрей Гейм получили первые листы графена, ученые старались как можно сильнее увеличить размер листов. Уже к 2010 году размер листа удалось довести до одного метра.

Однако в том же году группа китайских исследователей под руководством Минхун У (Minghong Wu) обратила эту тенденцию и «урезала» лист графена до нескольких сот квадратных нанометров, тем самым ограничив его электроны и превратив его в квантовую точку. Неожиданно оказалось, что такая квантовая точка обладает рядом полезных свойств.

Во-первых, благодаря квантовым эффектам точка светит глубоким синим светом. Во-вторых, в отличие от квантовых точек на основе полупроводников или перовскитов, графеновые точки химически инертны и амфофильны, что позволяет использовать их в биосовместимых устройствах. Поэтому за последние десять лет вышло более тысячи статей, посвященных графеновым квантовым точкам (если судить по цитированиям статьи самого Минхуна У).

К сожалению, существующие методы производства графена плохо подходят для изготовления графеновых квантовых точек. С одной стороны, точки можно нарезать из больших листов графена, отслоенных от графитового кристалла. С другой стороны, в качестве основы можно использовать листы, полученные с помощью химического осаждения из газовой фазы. Однако в первом случае трудно контролировать однородность точки, а во втором случае — ее размеры. Это осложняет не только применение точек на практике, но и их теоретические исследования. Чтобы повысить качество графеновых квантовых точек, нужно разработать новую, уникальную технологию производства.

Группа химиков под руководством О Парка (O Ok Park) наконец разработала такую технологию.