دانلود مقالات ISI درباره نقاط کوانتومی + ترجمه فارسی

نقاط کوانتومی(به انگلیسی: quantum dots)نیمه‌رساناهایی هستند که امروزه استفاده‌های گوناگونی در صنعت و پزشکی دارند. در صنعت از کوانتوم داتها برای ساخت لامپهای ال‌ای‌دی، باتری‌های خورشیدی و. . . استفاده می‌گردد. در پزشکی نیز از کوانتوم داتها برای طراحی و ساخت نانوبیوسنسورهای بسیار حساس و با پایداری نوری بالاتر نسبت به رنگریزه‌های مرسوم استفاده می‌شود. نقاط کوانتومی دارای خواص منحصر به فردی هستند مانند: پایداری نوری بالاتر نسبت به فلورفورهای مرسوم، طول موج طیف تحریکی و نشری باریک و مجزا از هم، کوچک بودن (۲ تا ۸ نانومتر)، درخشانتر بودن و غیره. استفاده‌ی روز افزون از نقاط کوانتومی در ردیابی سلول‌های موجودات زنده، نگرانی‌های بی‌شماری را مبنی بر سمی بودن این ذرات ایجاد کرده است به طوری‌که در حال حاضر این نگرانی‌ها یکی از موانع اصلی در استفاده از این مواد در مطالعات بالینی است. اما عوامل متعددی در مسمومیت سلولی ناشی از نقاط کوانتومی موثر است، از جمله، اندازه، بار الکتریکی، غلظت، عوامل پوشش‌دهنده و. . . که هر یک از آن‌ها بایستی جداگانه مورد بررسی قرار بگیرند. به عنوان مثال، بررسی‌ها نشان می‌دهد که نقاط کوانتومی با اندازه ی 2/2 نانومتری در مقایسه با نقاط کوانتومی 2/5 نانومتری مسمومیت جدی‌تری را به سلول‌ها وارد می‌کنند. که دلیل آن را می‌توان به نحوه‌ی پراکندگی نانوذرات دانست. نانو ذرات بزرگتر در داخل سیتوپلاسم تجمع می‌یابند در حالی که ذرات کوچکتر اغلب وارد فضای بین هسته‌ای می‌شوند و با برهم‌کنش با اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌های هسته‌ای می‌توانند انواع مختلفی از مسمومیت‌های ژنتیکی را موجب شوند. نقاط کوانتومی بسیار شبیه به اتم‌ها هستند گاهی آنها را اتم‌های مصنوعی نیز می‌نامند؛ حال اگر این اتم مصنوعی را به عنوان یک واحد سازنده ساختاری در نظر بگیریم، می‌توانیم آرایه‌هایی از نقاط کوانتومی را شکل دهیم. الکترون‌ها درون آرایه‌های نقاط کوانتومی می‌توانند به اطراف حرکت کرده و با یکدیگر برهمکنش داشته باشند و اثرات جالب توجهی بر خواص مغناطیسی، نوری و انتقالی بگذارند. با جفت کردن تعدادی نقاط کوانتومی می‌توان به ساختار مولکول مصنوعی دست یافت، نکته حائز اهمیت در مورد مولکول‌های مصنوعی آن است که برای جفت کردن نقاط از گونه‌های متفاوت می‌توان ولتاژ ورودی و یا فواصل درون نقطه‌ای را تغییر داد. ویژگی تنظیم‌پذیری این امکان را فراهم کرده تا شاهد دسته‌ای از پدیده‌های متنوع باشیم. به دلیل افزایش نیاز بشر به منابع انرژی پاک، صنعت تولید سلول‌های خورشیدی با سرعت بسیاری در حال گسترش است. سلول‌های خورشیدی سیلیکونی رایج، توانایی لازم برای تبدیل تمام انرژی فوتون‌ها ی جذب شده به الکترون ها، حفره های آزاد و در نهایت تولید الکتریسیته را ندارد. از سوی دیگر، به علت قیمت بالای مواد خام نیمه هادی و نیز فرایندهایی که برای تبدیل مواد خام نیمه هادی به سلول های کاربردی نیاز است، هزینه ی تولید این سلول‌ها بسیار بالاست. نقاط کوانتومی به خاطر اندازه‌ی منحصر به فردشان از قابلیت های مهمی برای برقراری تعامل نوری با منبع نور، برخوردار هستند. نقاط کوانتومی به ازای هر فوتون می‌توانند به هنگام قرار گرفتن در معرض نور ماوراء بنفش، انرژی بیش از یک الکترون را تولید کند و این در حالی است که سلول‌های خورشیدی سیلیکونی رایج، توانایی تولید یک الکترون را دارند. در نقاط کوانتومی الکترون برای آنکه بتواند از باند ممنوعه گذشته و به لایه رسانش برسد بایستی انرژی بیشتری نسبت به حالت توده دریافت کند به عبارت دیگر انرژی ممنوعه یا "گپ انرژی" نقاط کوانتومی بیشتر از ماده در حالت توده است. می‌دانیم که انرژی با طول موج رابطه عکس دارد و هرچه انرژی بیشتر باشد طول موج نیز کم‌تر خواهد بود؛ بنابراین در نقاط کوانتومی نسبت به مواد توده بایستی طول موج نور تابشی کوتاه‌تری مورد استفاه قرار بگیرد و یا به اصطلاح طیف نور تابشی به سمت رنگ آبی سوق داده شود.