በካርቦን ነጥቦች እና በኳንተም ነጥቦቹ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የካርቦን ነጥቦቹ አነስተኛ የካርበን ናኖፓርቲሎች ሲሆኑ፣ ኳንተም ነጠብጣቦች ደግሞ አነስተኛ ሴሚኮንዳክተር ቅንጣቶች ናቸው።
ሁለቱም የካርቦን ነጥቦች እና ኳንተም ነጠብጣቦች በኳንተም መካኒኮች መስክ ውስጥ ይወድቃሉ። እነዚህ ትናንሽ ናኖሚካሎች ቅንጣቶች ናቸው።
የካርቦን ነጥቦች ምንድን ናቸው?
የካርቦን ነጠብጣቦች የተወሰነ የገጽታ መተላለፊያ ያላቸው ትናንሽ የካርቦን ናኖፓርተሎች ናቸው። መጠናቸው ከ 10 nm ያነሰ ነው. እነዚህ ነጥቦች ለመጀመሪያ ጊዜ የተገኙት በ2004 በአጋጣሚ በነጠላ ግድግዳ ካርቦን ናኖቱብስ በማጥራት ነው።
የካርቦን ነጠብጣቦች ባህሪያት በአወቃቀራቸው እና በአቀማመጦቻቸው ላይ ብቻ የተመካ ነው።ብዙ ጊዜ፣ በካርቦን ነጥቦቹ ወለል ላይ ያሉ ብዙ የካርቦክሳይል አካላት በውሃ ውስጥ በጣም ጥሩ መሟሟት እና ባዮኬሚካላዊነትን ይሰጣሉ። እነዚህ አካላት የካርቦን ነጥቦችን እንደ ፕሮቶን የሚመሩ ናኖፓርቲሎች እንዲያገለግሉ ያስችላቸዋል። በተጨማሪም እነዚህ ቅንጣቶች ከተለያዩ ኦርጋኒክ፣ፖሊሜሪክ፣ኢንኦርጋኒክ ወይም ባዮሎጂካል ቁሶች ጋር ለኬሚካል ማሻሻያ እና ላዩን ማለፊያ ተስማሚ ናቸው።
የካርቦን ነጥብ ሁለት የመዋሃድ ዘዴዎች አሉ። እነዚያ ሁለቱ "ከላይ ወደ ታች" ዘዴ እና "ከታች ወደ ላይ" ዘዴ ናቸው. የካርቦን ነጥቦቹን ምርት በኬሚካላዊ፣ ኤሌክትሮኬሚካል እና ፊዚካል ቴክኒኮች አማካኝነት በእነዚህ ሂደቶች ማሳካት እንችላለን።
ምስል 01፡ ከተለያዩ ምንጮች የተዘጋጁ የካርቦን ነጠብጣቦች
የ"ከላይ ወደ ታች" የሚለው ዘዴ ትላልቅ የካርበን አወቃቀሮችን (ለምሳሌ ግራፋይት፣ ካርቦን ናኖቱብስ እና ናኖዲያመንድ) ወደ ካርቦን ነጥቦች በሌዘር ማስወገጃ፣ አርክ መልቀቅ እና ኤሌክትሮኬሚካል ዘዴ መሰባበርን ያካትታል።
የ"ከታች" የካርቦን ነጥብ አመራረት ዘዴ እንደ ካርቦሃይድሬት፣ ሲትሬት እና ፖሊመር ሲሊካ ናኖኮምፖዚትስ ያሉ ትናንሽ ቀዳሚዎችን ያካትታል። እነዚህ ምንጮች የሃይድሮተርማል/ሶልቮተርማል ህክምና፣ የተደገፈ ሰው ሰራሽ እና ማይክሮዌቭ ሰራሽ መንገዶችን ያካሂዳሉ።
ኳንተም ዶትስ ምንድናቸው?
የኳንተም ነጠብጣቦች በናኖሜትር ሚዛን ላይ ያሉ ትናንሽ ሴሚኮንዳክተር ቅንጣቶች ሲሆኑ በኳንተም መካኒኮች ከትላልቅ ቅንጣቶች የሚለያዩ የኦፕቲካል እና የኤሌክትሮኒካዊ ባህሪዎች አሏቸው። የኳንተም ነጥቦችን በአልትራቫዮሌት ብርሃን ውስጥ በማብራራት ከተመለከትን፣ በኳንተም ነጥብ ውስጥ ያለ ኤሌክትሮን ከፍተኛ ኃይል ወዳለው ሁኔታ ይጓጓል። ይህ ሂደት ሴሚኮንዳክተር ኳንተም ነጥብን በሚመለከት ጊዜ ኤሌክትሮን ከቫላንስ ባንድ ወደ ኮንዳክሽን ባንድ ሽግግር ጋር ይዛመዳል።ከዚያም የተደሰተው ኤሌክትሮን በብርሃን ልቀት አማካኝነት ጉልበቱን በመልቀቅ ወደ ቫሌንስ ባንድ ተመልሶ ሊወድቅ ይችላል. ይህ የብርሃን ልቀት photoluminescence የሚል ስያሜ ተሰጥቶታል፣ እና በሚከተለው መልኩ መግለፅ እንችላለን፡
ሥዕል 02፡ የኳንተም ነጠብጣቦች የፎቶውላይንሴንስ ከኳንተም ዶት የተለያየ መጠን ያላቸው የተለያዩ ቀለሞችን መስጠት
በተለምዶ የኳንተም ነጠብጣቦች ባህሪያት ከጅምላ ሴሚኮንዳክተሮች እና ልዩ የሆኑ አቶሞች ወይም ሞለኪውሎች መካከለኛ ናቸው። ከዚህም በላይ የኳንተም ነጥቦች ኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ ባህሪያት እንደ መጠኑ እና ቅርፅ ይለወጣሉ. በተለምዶ ትላልቅ የኳንተም ነጠብጣቦች ረጅም የሞገድ ርዝመቶችን ያስወጣሉ, እና ከእነዚህ ኳንተም ነጠብጣቦች የሚወጡት ቀለሞች ከብርቱካን እስከ ቀይ ይደርሳሉ.በአንጻሩ፣ ትናንሽ የኳንተም ነጠብጣቦች እንደ ሰማያዊ እና አረንጓዴ ያሉ ቀለሞችን የሚፈጥሩ አጭር የሞገድ ርዝመቶችን ያስለቅቃሉ። ነገር ግን፣ ቀለሙ እንደ የኳንተም ነጥቡ ትክክለኛ ስብጥር ሊለያይ እንደሚችል መታዘብ እንችላለን።
ዋናዎቹ የኳንተም ነጥብ አፕሊኬሽኖች ነጠላ ኤሌክትሮን ትራንዚስተር ማምረቻ፣ የፀሐይ ሴል ማምረት፣ የ LEDs ምርት፣ ባለአንድ ፎቶ ምንጮች፣ ኳንተም ማስላት፣ የሴል ባዮሎጂ ጥናት፣ ማይክሮስኮፒ እና የህክምና ምስል ያካትታሉ።
በካርቦን ነጥቦች እና በኳንተም ዶት መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
በካርቦን ነጥቦች እና ኳንተም ነጥቦች መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የካርቦን ነጥቦቹ አነስተኛ የካርቦን ናኖፓርቲሎች ሲሆኑ ኳንተም ነጥቦቹ ደግሞ አነስተኛ ሴሚኮንዳክተር ቅንጣቶች ናቸው። የካርቦን ነጥቦች በባዮኢሜጂንግ፣ በዳሰሳ፣ በመድኃኒት አቅርቦት፣ በካታሊሲስ፣ በኦፕቶኒክስ፣ ወዘተ ጥቅም ላይ ይውላሉ። ማይክሮስኮፕ እና የሕክምና ምስል.
የሚከተለው ኢንፎግራፊክ በካርቦን ነጥቦች እና በኳንተም ነጥቦች መካከል ያለውን ልዩነት በሰንጠረዥ ይዘረዝራል።
ማጠቃለያ - የካርቦን ነጥቦች vs ኳንተም ነጥቦች
የካርቦን ነጠብጣቦች እና ኳንተም ነጠብጣቦች በኳንተም መካኒኮች መስክ ስር ናቸው። እነዚህ ትናንሽ ናኖስኬል ቅንጣቶች ናቸው. በካርቦን ነጥቦች እና በኳንተም ነጠብጣቦች መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የካርቦን ነጠብጣቦች ትናንሽ የካርቦን ናኖፓርተሎች ሲሆኑ ኳንተም ነጠብጣቦች ደግሞ አነስተኛ ሴሚኮንዳክተር ቅንጣቶች ናቸው።
