SP 制造和回收的统一流程;1. CQD 降水， 2.自组装，3.完成 SP 的制造，4.超声处理和热处理，5.分离和过滤，6.配体重新连接，7.CQD 的恢复。图片来源：Optical Materials Express （2024）。DOI： 10.1364/OME.537183
研究人员发现了一种回收用于制造超粒子激光器的微小颗粒的方法，这种技术可以在非常小的尺度上精确控制光。这一突破可以帮助以更可持续的方式管理这些有价值的材料。
超粒子激光器的工作原理是将光捕获在一个由称为量子点的特殊粒子制成的小球体内，该球体可以非常有效地吸收、发射和放大光。
它们是通过将量子点混合在溶液中制成的，该溶液有助于它们在微小的气泡中粘在一起。然而，并非所有尝试都成功，即使是成功的激光也会随着时间的推移而退化。这会导致材料浪费，而且成本很高。
回收方法回收这些粒子的想法是在一次关于浪费量子点的高成本的团队讨论中提出的。斯特拉斯克莱德大学光子学研究所的博士生 Dillon Downie 提出了一个潜在的解决方案，在团队负责人 Nicolas Laurand 博士的支持下，他们测试了这个想法。令他们惊讶的是，他们能够回收和再利用这些颗粒来制造新的激光器。
Dillon 说：“超粒子激光器已经开始用于靶向药物输送和传感应用，以及紧凑型电子系统中的组件。纳米颗粒聚集体和超粒子激光器有望在从可穿戴医疗设备到超亮 LED 的方方面面中发挥越来越重要的作用。
“我们的回收方法通过最大限度地减少对新纳米颗粒的需求和对旧纳米颗粒的处理来降低成本和环境影响，并且它应该适用于任何胶体纳米颗粒物种，尤其是稀土纳米颗粒。”
在《光学材料快报》杂志上发表的一篇题为“回收自组装胶体量子点超粒子激光器”的论文中，斯特拉斯克莱德大学的研究人员描述了他们如何从使用过的激光器中回收量子点，以制造出与原始激光器一样有效的新激光器。
Dillon 说：“我们设想这种方法用于延长超粒子的生命周期，它可以重新用于各种应用，例如医疗生物传感器，这代表了可持续纳米工程的重大进步。
简单方法回收过程首先通过加热颗粒并将其暴露在声波中来分解用过的激光器。然后使用油和水的混合物将量子点与杂质分离，然后对颗粒进行过滤和涂层以恢复其特性。最后，研究小组测试了回收的点，以确保它们仍然能够有效地发光，并使用它们来制造新的激光器。
这种方法回收了 85% 的原始量子点，这些量子点的性能仍然几乎与新量子点一样好。然后，回收的点被用于制造与原始点一样工作的激光器。
该团队计划研究回收如何随着时间的推移影响量子点的性能，并开发回收更复杂或更特殊粒子的方法。
Dillon 补充道：“我们的简单方法不需要花哨的设备，因此可以在大多数实验室中使用。这是朝着使先进材料更具可持续性迈出的一大步。
更多信息：Dillon H. Downie 等人，回收自组装胶体量子点超粒子激光器，光学材料快报（2024 年）。DOI： 10.1364/OME.537183
期刊信息： Optical Materials Express
