Perbezaan utama antara titik karbon dan titik kuantum ialah titik karbon ialah nanozarah karbon kecil, manakala titik kuantum ialah zarah semikonduktor kecil.
Kedua-dua titik karbon dan titik kuantum termasuk dalam bidang mekanik kuantum. Ini adalah zarah berskala nano kecil.
Apakah Titik Karbon?
Titik karbon ialah nanozarah karbon kecil yang mempunyai beberapa bentuk pempasifan permukaan. Saiz mereka kurang daripada 10 nm. Titik-titik ini pertama kali ditemui pada tahun 2004 secara tidak sengaja melalui penulenan tiub nano karbon berdinding tunggal.
Sifat titik karbon hanya bergantung pada struktur dan komposisinya. Selalunya, banyak bahagian karboksil pada permukaan titik karbon memberikan keterlarutan yang sangat baik dalam air dan biokompatibiliti. Bahagian ini cenderung membenarkan titik karbon berfungsi sebagai nanopartikel pengalir proton. Selain itu, zarah ini sesuai untuk pengubahsuaian kimia dan pempasifan permukaan bersama pelbagai bahan organik, polimer, bukan organik atau biologi.
Terdapat dua kaedah sintesis titik karbon. Kedua-dua itu ialah kaedah "atas-bawah" dan kaedah "bawah-atas". Kita boleh mencapai penghasilan titik karbon melalui proses ini melalui teknik kimia, elektrokimia dan fizikal.
Rajah 01: Titik Karbon Disediakan daripada Sumber Berbeza
Kaedah "atas ke bawah" melibatkan penguraian struktur karbon besar (cth. grafit, tiub nano karbon dan nanodiamond) kepada titik karbon dengan penggunaan ablasi laser, nyahcas arka dan kaedah elektrokimia.
Kaedah "bawah ke atas" penghasilan titik karbon melibatkan prekursor kecil seperti karbohidrat, sitrat dan nanokomposit silika polimer. Sumber ini menjalani rawatan hidroterma/solvoterma, laluan sintetik yang disokong dan sintetik gelombang mikro.
Apakah itu Titik Kuantum?
Titik kuantum ialah zarah semikonduktor kecil pada skala nanometer, mempunyai sifat optik dan elektronik yang berbeza daripada zarah besar mengikut mekanik kuantum. Jika kita memerhati titik kuantum melalui pencahayaan di bawah cahaya UV, elektron dalam titik kuantum cenderung untuk teruja ke keadaan yang mempunyai tenaga yang lebih tinggi. Proses ini sepadan dengan peralihan elektron daripada jalur kelambu kepada jalur konduktan apabila berkenaan dengan titik kuantum semikonduktor. Kemudian elektron yang teruja boleh jatuh semula ke dalam jalur valens melalui pembebasan tenaganya melalui pancaran cahaya. Pancaran cahaya ini dinamakan photoluminescence, dan kami boleh menggambarkannya seperti berikut:
Rajah 02: Photoluminescence Titik Kuantum Memberi Warna Berbeza daripada Titik Kuantum dengan Saiz Berbeza
Biasanya, sifat titik kuantum adalah pertengahan dengan sifat semikonduktor pukal dan atom atau molekul diskret. Selain itu, sifat optoelektronik titik kuantum berubah sebagai fungsi kedua-dua saiz dan bentuk. Biasanya, titik kuantum yang besar memancarkan panjang gelombang yang panjang, dan warna yang dipancarkan daripada titik kuantum ini terdiri daripada oren hingga merah. Sebaliknya, titik kuantum kecil cenderung untuk memancarkan panjang gelombang yang lebih pendek yang menimbulkan warna seperti biru dan hijau. Walau bagaimanapun, kita dapat perhatikan bahawa warna boleh berbeza-beza bergantung pada komposisi tepat titik kuantum.
Aplikasi utama titik kuantum termasuk pembuatan transistor elektron tunggal, pengeluaran sel solar, pengeluaran LED, sumber foton tunggal, pengkomputeran kuantum, penyelidikan biologi sel, mikroskopi dan pengimejan perubatan.
Apakah Perbezaan Antara Titik Karbon dan Titik Kuantum?
Perbezaan utama antara titik karbon dan titik kuantum ialah titik karbon ialah nanozarah karbon kecil, manakala titik kuantum ialah zarah semikonduktor kecil. Titik karbon digunakan dalam pengimejan bio, penderiaan, penghantaran ubat, pemangkinan, optronik, dsb., manakala titik kuantum digunakan dalam pembuatan transistor elektron tunggal, pengeluaran sel suria, pengeluaran LED, sumber foton tunggal, pengkomputeran kuantum, penyelidikan biologi sel, mikroskop, dan pengimejan perubatan.
Infografik berikut menyenaraikan perbezaan antara titik karbon dan titik kuantum dalam bentuk jadual.
Ringkasan – Titik Karbon lwn Titik Kuantum
Titik karbon dan titik kuantum berada di bawah bidang mekanik kuantum. Ini adalah zarah berskala nano kecil. Perbezaan utama antara titik karbon dan titik kuantum ialah titik karbon ialah nanozarah karbon kecil, manakala titik kuantum ialah zarah semikonduktor kecil.
