Le prime luci LED sviluppate dalla lolla di riso

Dai nuovi schermi televisivi alle celle fotovoltaiche di ultima generazione, fino ad alcune sperimentazioni mediche all’avanguardia. Oggi i punti quantici o quantum dots (QD) si stanno ritagliando un campo di applicazione sempre più vasto. Ma la loro produzione su larga scala si porta dietro alcune preoccupazioni di carattere ambientale, dal momento
che i tipici QD coinvolgono materiali tossici come cadmio, piombo o altri metalli pesanti. A tentare di risolvere le preoccupazioni è oggi un team di chimici dell’Università di Hiroshima, sviluppatore di un processo che si affida direttamente ai rifiuti agricoli. Nel dettaglio gli scienziati hanno messo a punto una tecnica per riciclare la lolla di riso nella produzione di luci LED a punti quantici di silicio. I gusci del riso rappresentano infatti un’ottima fonte di silice di elevata purezza (SiO2).

Dal riso al silicio

Il gruppo ha utilizzato una combinazione di macinazione, trattamenti termici e incisione chimica per lavorare la lolla e ottenere particelle cristalline di silicio di appena 3 nm (SiQD). Queste particelle sono in grado di emettere luce nella gamma rosso-arancio con un’efficienza di oltre il 20%. Quindi sono stati realizzati i LED attraverso un processo a strati. Il substrato di vetro indio-stagno-ossido (ITO) costituente l’anodo è stato rivestito con diversi materiali, tra cui i SiQD, e poi ricoperto con una pellicola di alluminio avente funzione di catodo. Si tratta della prima ricerca a ottenere luci LED dagli scarti del riso.

I prossimi passi del progetto includono la realizzazione di una luminescenza a maggiore efficienza nei SiQD e nei LED. Verrà esplorata anche la possibilità di produrre luci LED a punti quantici con colori diversi e a partire da scarti diversi.