Plak kwantumdots op de lichtgevoelige CCD-array van een camera, en je hebt een prima spectrometer voor weinig geld. MIT-onderzoekers Jie Bao enMoungi Bawendi presenteerden het eerste prototype zojuist in Nature.

Die colloïdale kwantumdots zijn nanokristalletjes van halfgeleidermaterialen zoals cadmiumselenide, die klein genoeg zijn om meetbare kwantummechanische eigenschappen te vertonen. Hun kleur, en dus ook het deel van het spectrum dat ze doorlaten, is afhankelijk van de grootte van de kristallen en hun chemische samenstelling. Dat betekent dat je elke kleur kunt maken die je wilt, door het recept voor de bereiding aan te passen.

Wat Bao en Bawendi dus hebben gedaan, is een reeks van 195 kwantumdots maken met bandkloven die het absorptiegebied van 390 tot 690 nm zo gelijkmatig mogelijk bestrijken. Die verdeelden ze over de CCD-chip.

Je weet welke dot op welke pixel van die chip ligt. Dus om een spectrum op te nemen hoef je alleen maar de lichtintensiteit te meten die elke afzonderlijke pixel bereikt, en die te relateren aan de eigenschappen van de dot ter plekke. Uit die gegevens kun je zonder veel moeite het oorspronkelijke spectrum reconstrueren.

De illustratie laat zien hoe de onderzoekers zich de massafabricage voorstellen, met arrays van capillairen die aan de lopende band suspensies van kwantumdots op CCD-chips druppelen.

bron: Nature