Colocando o ‘Q’ em QLEDs: onde os pontos quânticos são feitos –

Temos uma visão rara dos bastidores da Nanosys para ver como os pontos quânticos surgem.

Eu não tinha certeza do que esperar. Sou fascinado por pontos quânticos, as partículas microscópicas que ajudam a tornar sua TV mais brilhante e colorida. E eu entendo, em escala macro, como essas coisas existem, mas o que eu realmente conseguiria ver em uma fábrica que as fabrica? Que tipo de vastos caldeirões de ciência estariam borbulhando? Que incêndios estariam queimando? Haveria três cientistas duplos, duplos e problemáticos? Eu queria descobrir.

A Nanosys é um dos principais fabricantes de pontos quânticos e, embora seja compreensivelmente vago sobre quem são seus clientes, é seguro dizer que você provavelmente já viu uma TV com seus pontos quânticos. Eles fazem bilhões de coisas, o que obviamente não quer dizer muito, já que os próprios pontos são tão pequenos. Eles não são os únicos fabricantes de pontos quânticos, mas seu processo é um bom exemplo de como isso é feito.

Fui para a fábrica/laboratório deles em San Jose, Califórnia, com a promessa de muitas coisas de aparência científica e a estética de uma microcervejaria. Ambas as descrições revelaram-se excepcionalmente precisas. Aqui está o que eu encontrei.

Onde nascem os pontinhos? Crescido? Convocado?

Para reforçar um pouco, os pontos quânticos são partículas microscópicas que brilham quando recebem energia. Embora tenham uma ampla gama de usos, o mais pertinente para nós aqui na é como um impulsionador do desempenho da TV. Normalmente, os LEDs azuis excitam pontos quânticos verdes e vermelhos para permitir que os LCDs de LED funcionem em um nível impossível apenas alguns anos atrás. Imagens mais brilhantes, cores mais profundas e assim por diante. Mais recentemente, a Samsung começou a usar pontos quânticos para aumentar o desempenho do OLED da mesma maneira. Na CES 2023, vislumbramos a próxima geração de tecnologia de exibição: pontos quânticos eletroluminescentes, também conhecidos como “visão direta”. Essas exibições, que provavelmente veremos em alguns anos, são apenas pontos quânticos. Sem tecnologia OLED ou LCD.

Então, como todos esses pontos quânticos são feitos? Isso é o que eu fui para San Jose para descobrir. A sede da Nanosys é um edifício bastante indefinido entre inúmeros outros edifícios de escritórios na cidade. Não se parece tanto com uma fábrica quanto com um prédio onde você encontraria uma startup que vende coisas que não consegue descrever.

Por dentro está muito mais claro que este lugar é sério. Deram-me óculos de segurança, sempre um bom sinal na minha área de trabalho, e seguimos para os laboratórios. O prédio não é grande, mas quando seu negócio é partículas microscópicas, convenientemente não precisa ser. Passamos por microscópios eletrônicos, esferas integradoras, câmaras de teste e muito mais. Gostei especialmente dos copos grandes e esféricos com líquidos brilhantes e giratórios dentro. Tentei não fazer papel de bobo enquanto tentava furiosamente lembrar o nome de qualquer frasco que não fosse Erlenmeyer. Eu não podia, então fiquei de boca fechada.

Eu havia recebido a promessa de Jeff Yurek, vice-presidente de marketing da Nanosys, de que a fábrica seria “meio que uma microcervejaria”, e isso estava certo. Enormes tanques de aço inoxidável chamados reatores misturam e liberam produtos químicos em quantidades precisas para construir as partículas brilhantes complexas e minúsculas.

A melhor maneira de descrever um ponto quântico é imaginar uma bola Wiffle de tamanho nano com um cristal dentro. Estes são construídos em etapas. Primeiro, a empresa cultiva os nanocristais. O tamanho de cada cristal é crucial, pois é isso que determina a cor que ele emite quando atingido por energia. Esses cristais são frágeis, e é aí que entra a bola Wiffle. Depois que o crescimento dos cristais é interrompido, mais produtos químicos são adicionados para cobrir os cristais em uma “casca”. Essas conchas estão abertas apenas o suficiente para permitir que fótons ou elétrons entrem e os fótons saiam novamente. Os produtos químicos específicos, o tempo e alguns outros aspectos são um segredo bem guardado, é claro. É por isso que você verá algum desfoque nas imagens da galeria acima.

Depois que os cristais estão totalmente formados e aninhados em suas conchas confortáveis, eles são lavados e bombeados por uma série de tubos, terminando em tambores de aço prontos para serem enviados aos fabricantes de TV. Dependendo do fabricante, cada tambor pode durar alguns meses. Cada TV precisa apenas de um pequeno volume do material de ponto quântico. Eles são tão pequenos e eficientes.

Nossa última parada foi em um dos laboratórios de P&D, onde estão trabalhando em pontos quânticos eletroluminescentes. As TVs com QDs até este ponto usaram pontos quânticos fotoluminescentes, que permanecem, eles brilham com uma determinada cor quando você os atinge com energia luminosa, geralmente de LED ou OLED azul. Os pontos quânticos eletroluminescentes, que a Nanosys está chamando de NanoLED, usam QDs vermelhos, verdes e azuis iluminados apenas por eletricidade. Isso não apenas tem o potencial de ser a próxima tecnologia de exibição, mas também abre uma ampla gama de tipos de exibição que não são possíveis com outras tecnologias. Para saber mais, confira a prévia que recebi na CES 2023: Este protótipo ultrassecreto de exibição vai impressionar você.

A quantidade de pontos

Eu entendi, em um nível teórico, como os pontos quânticos foram feitos. A maioria das informações explicavam os produtos químicos ou mostravam cientistas fazendo pequenos lotes, mas nada em escala mais industrial. Essa turnê foi reveladora, preenchendo uma lacuna no meu conhecimento que havia me incomodado discretamente por um tempo. Afinal, como você faz algo tão pequeno, mas complexo, em grandes quantidades? Acontece que não é totalmente diferente de como você faz cerveja. Quem sabia?

O potencial para pontos quânticos é enorme. Não apenas como uma nova tecnologia de exibição, mas também nos campos médico, agrícola e outros. Bastante impressionante para algo tão pequeno.

Se você também estiver curioso ou apenas quiser ver frascos e frascos brilhantes e legais, confira a galeria acima.

Além de cobrir TV e outras tecnologias de exibição, Geoff faz tours fotográficos de museus e locais interessantes em todo o mundo, incluindo submarinos nucleares, porta-aviões enormes, castelos medievais, épicas viagens rodoviárias de 10.000 milhas e muito mais. Confira Tech Treks para todos os seus passeios e aventuras.

Ele escreveu um romance de ficção científica best-seller sobre submarinos do tamanho de uma cidade e uma sequência. Você pode acompanhar suas aventuras no Instagram e em seu canal no YouTube.