Při zpracování rýže vzniká ročně asi 100 milionů tun odpadu v podobě rýžových slupek. Japonští vědci vyvinuli metodu, jak je recyklovat a vyrobit z nich speciální LED světla s kvantovými tečkami.
Výzkumný tým z Natural Science Center for Basic Research and Development na Hirošimské univerzitě objevil novou metodu, která přeměňuje zemědělský odpad na nejmodernější světelné diody levným a ekologickým způsobem.
Kvantové tečky jsou polovodičové nanokrystaly, jejichž rozměry jsou menší než 10 nanometrů. Možnosti jejich využití jsou široké: najdeme je v elektronice, LCD displejích, LED světlech, diodových laserech, solárních článcích a používají se i v biomedicíně. Často ale obsahují toxický materiál, jako je kadmium, olovo nebo jiné těžké kovy. Při používání těchto nanomateriálů proto byla často diskutována otázka jejich dopadu na životní prostředí. Nový způsob výroby tyto obavy odvrací.
Jak se ukázalo, rýžové slupky jsou vynikajícím zdrojem čistého oxidu křemičitého a křemičitého prášku s přidanou hodnotou. Právě křemík je klíčovým prvkem při výrobě polovodičů. V přírodě se vyskytuje poměrně běžně, je netoxický a má fotoluminiscenční vlastnosti, které vyplývají z jeho mikroskopických bodových struktur.
Nová metoda výroby
Vědci použili ke zpracování oxidu křemičitého z rýžových slupek kombinaci mletí, tepelného zpracování a chemického leptání. Nejprve rozemleli rýžové slupky a extrahovali částice oxidu křemičitého spálením organických sloučenin z mletých rýžových slupek. Poté směs zahřáli v elektrické peci, aby redukční reakcí vytvořili křemičitý prášek. Ten dále zmenšili na velikost 3 nanometrů chemickým leptáním.
Výsledným produktem jsou LED diody vyzařující oranžovo-červenou barvu. Tím ale výzkum nekončí. Japonští vědci chtějí dosáhnout vyšší účinnosti záření a prozkoumají také možnost výroby LED diod jiné barvy. Výrobní metoda, kterou vyvinuli, se pokusí aplikovat i na jiné rostliny, které obsahují oxid křemičitý. Například bambus, cukrovou třtinu, pšenici, ječmen nebo trávy.
Zdroj: Hiroshima-u.ac.jp