Группа исследователей из Лехайского Университета (США) продемонстрировала возможность использования биологического подхода для дешевого и экологически безопасного синтеза растворимых в воде нанокристаллов квантовых точек. С помощью нового способа квантовые точки возможно получать при комнатной температуре.

Новый способ получения квантовых точек был разработан Стивеном МакИнтошем (Steven McIntosh), Брайаном Бергером (Bryan Berger), Кристофером Кили (Christopher Kiely) и их коллегами.

Разработанный метод является первым примером использования природы для дешевого и масштабируемого производства квантовых точек.

Используя для контроля размеров частиц генетически модифицированный штамм бактерии Stenotrophomonas maltophilia, исследователи провели биосинтез квантовых точек, используя в качестве исходных ресурсов только бактерии и сульфид кадмия.

С помощью такого биосинтеза были получены нанокристаллы CdS, для которых был реализован исключительный контроль размера кристаллита и его квантовых характеристик.

В результате процесса, протекающего при комнатной температуре и умеренном давлении, образуются полупроводниковые нанокристаллы CdS, запрещенная зона перехода и фотолюминесцентные свойства которых зависят от размеров нанокристаллов, которые, в свою очередь, можно подстраивать.

Разработанный биосинтетический процесс позволяет говорить о реальности экологически чистого и недорого производства таких материалов в будущем.

Квантовые точки, нашедшие применение в целом ряде практических приложений от медицинской диагностики до изготовления дисплеев или оптоэлектроники, обычно дороги, и их получение зачастую сопряжено с трудностями. Так, например, существующие химические методы синтеза квантовых точек требуют применения высоких температур и токсичных растворителей.

Новый метод синтеза квантовых точек значительно понижает затраты, связанные с их производством. Так, если обычные методы получения этих нанообъектов, как правило, позволяют получать квантовые точки со стоимостью 1000–10000 долларов за грамм, биопроизводство позволяет понизить стоимость квантовых точек до 1–10 долларов за грамм. Столь значительное снижение затрат на получение квантовых точек открывает широкие возможности для крупномасштабного производства квантовых точек и расширения областей их применения.

МакИнтош отмечает, что, хотя на настоящее время биосинтез наноструктурных материалов еще нельзя назвать распространенным подходом, использование природы для создания функциональных неорганических наноструктур сулит большие перспективы в плане выигрыша как с экономической стороны, так и с точки зрения уменьшения влияния на окружающую среду. Исследователь уверен, что

его работа представляет собой лишь только первый шаг в этом направлении, и полагает, что вскоре будут разработаны и другие «зеленые» подходы к получению нанообъектов с перспективными свойствами.