与之前的行业标准相比，研究人员开发了一种技术，允许用户每天从微流体设备中收集100倍以上的光谱信息。这项新技术已经引发了一项新发现：LED中使用的量子点混合成分的速度会改变它们发出的光的颜色 - 即使所有其他变量都相同。
“半导体纳米晶体是用于各种应用的重要结构，从LED显示器到太阳能电池。但是使用化学合成生产纳米晶体结构很棘手，因为在小规模上运行良好的物质不能直接扩大 - 物理学不起作用，“北卡罗来纳州化学和生物分子工程助理教授Milad Abolhasani说。大学和相应的作者关于工作的论文。
Abolhasani说：“这一挑战引发了人们对连续纳米制造方法的兴趣，这些方法依赖于精确控制的基于微流体的合成。”“但是，由于现有监控技术的局限性，测试所有相关变量以找到制造给定结构的最佳组合需要很长时间 - 因此我们决定构建一个全新的平台。”
目前，微流体监测技术被固定到位，并监测吸收或荧光。荧光数据告诉您晶体的发射带隙是什么 - 或它发出的光的颜色 - 这对LED应用非常重要。吸收数据告诉您晶体的大小和浓度，这与所有应用相关，以及其吸收带隙 - 这对太阳能电池应用非常重要。
要监测荧光和吸收，您需要两个独立的监测点。并且，固定到位后，人们会加速或减慢微流体通道中的流速，以控制化学合成的反应时间：流速越快，样品在达到监测点之前的反应时间就越短。这种方法全天候工作，允许实验室在24小时内收集大约300个数据样本。
Abolhasani及其团队开发了一种名为NanoRobo的自动微流体技术，其中收集荧光和吸收数据的光谱监测模块可沿微流体通道移动，沿途收集数据。该系统能够在24小时内收集30,000个数据样本 - 加速胶体半导体纳米晶体(如钙钛矿量子点)的发现，筛选和优化两个数量级。
并且，由于新型监测模块的转化能力，该系统可以通过沿着微流体通道移动来研究反应时间，而不是改变流速 - 研究人员发现，这会产生很大的不同。
因为NanoRobo允许研究人员首次将反应时间和流速监测为单独的变量，Abolhasani是第一个注意到微流体通道中样品的速度影响所得纳米晶体的尺寸和发射颜色的人。即使所有成分都相同，并且所有其他条件都相同，以更快的速度移动 - 和混合 - 的样品也会产生更小的纳米晶体。这会影响这些晶体发出的光的颜色。
“这只是调整用于LED器件的钙钛矿纳米晶体发射波长的另一种方法，”Abolhasani说。
北卡罗来纳州已提交一份涵盖NanoRobo的临时专利，并且愿意探索该技术的潜在市场应用。
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