Dans le cadre d'un travail de recherche autour du développement d'activités de chimie et d'ingénierie plus durables, et pour chercher à réduire la quantité de matériaux toxiques (comme le plomb, le cadmium et autres métaux lourds) utilisée lors de la production, une équipe de chercheurs japonais menée par Ken-ichi Saitow, professeur de chimie à l'Université d'Hiroshima, ont découvert que la balle de de riz (un sous-produit agricole provenant du décorticage du riz dont environ 100 millions de tonnes seraient produites chaque année et finissent en déchet, mais qui est depuis peu aussi utilisé comme isolant naturel) est une très bonne source de silicium poreux (SiP) et de silicium oxyde (SiO2) ! De la matière recyclée non toxique - obtenue respectivement avec des rendements de 86 et 100 % - pouvant ainsi être utilisée pour plusieurs types d'applications, dont la production de LED Quantum Dot orange-rouge.

 

En bref, pour y arriver, il faut : bruler les composés organiques ; broyer et chauffer le reste de la poudre de silice ; effectuer une gravure chimique pour réduire la poudre à des particules de 3 nm ; utiliser du solvant organique pour faciliter la liquéfaction des particules cristallines de 3 nm. Et voilà, vous vous retrouvez à la fin avec un du silicium poreux de Quantum Dot de luminescence orange-rouge avec de bons niveaux d'efficacité !

 

La voyage de la balle de riz vers le silicium [cliquer pour agrandir]

 (a) Du riz planté au Japon. (b) Schéma d'illustration d'un grain de riz avec son enveloppe composée à 20 % de son poids de SiO2. (c) De la balle de riz. (d) Du silicium oxyde en poudre extrait de la balle. (e) du silicium poreux synthétisé à partir du silicium oxyde extrait précédemment. (f) Image au microscope de la structure du SiO2. (G) Idem, mais du Si Quantum Dot. (h) Photo montrant la photoluminescence du Si Quantum Dot et image de son spectre (i). (j) Une LED de Si Quantum Dot  et son spectre d'électroluminescence (k). 

 

Bien entendu, ce n'est probablement pas de sitôt la dalle au riz dans nos écrans. Comme avec toutes les découvertes intéressantes et potentiellement révolutionnaires, il y aura encore pas mal de travail de recherche et d'amélioration à effectuer avant de pouvoir songer à une commercialisation. D'ailleurs, les chercheurs ont admis qu'ils n'étaient pas encore satisfaits de l'efficacité de la luminescence des premières LED Quantum Dot obtenues avec ces matériaux. En sus, ils veulent aussi voir s'il est possible d'obtenir autre chose qu'une lumière sur la plage orange-rouge. Pour ce faire, les chercheurs du Natural Science Center for Basic Research and Development vont aussi expérimenter avec d'autres déchets agricoles riches en silicium, comme la canne à sucre, le blé, l'orge et les herbes. Qui sait ce qu'ils arriveront à en tirer ! (Source)

 


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 Pour un usage réduit de matériaux toxiques dans la production des LED Quantum Dot d'après-demain ? 

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