Point Quantique: Oubliez votre téléviseur ultra haute définition 4K, les sauts quantiques dans l'imagerie in vivo, y compris les cellules vivantes, le test du cancer du sang, la détection et le traitement du cancer

Par Fouad Sabry

Qu'est-ce qu'un point quantique

Les points quantiques (QD) sont des particules semi-conductrices d'une taille de quelques nanomètres, ayant des propriétés optiques et électroniques qui diffèrent des particules plus grosses en raison de la mécanique quantique. Ils sont un sujet central en nanotechnologie. Lorsque les points quantiques sont éclairés par la lumière UV, un électron dans le point quantique peut être excité à un état d'énergie plus élevée. Dans le cas d'une boîte quantique semi-conductrice, ce processus correspond au passage d'un électron de la bande de valence à la bande de conductance. L'électron excité peut retomber dans la bande de valence en libérant son énergie par l'émission de lumière. Cette émission lumineuse (photoluminescence) est illustrée sur la figure de droite. La couleur de cette lumière dépend de la différence d'énergie entre la bande de conductance et la bande de valence, ou de la transition entre les états d'énergie discrétisés lorsque la structure de bande n'est plus une bonne définition dans les QD.

Comment vous en bénéficierez

(I) Insights et validations sur les sujets suivants :

Chapitre 1 : Point quantique

Chapitre 2 : Cellule solaire à points quantiques

Chapitre 3 : Diode électroluminescente

Chapitre 4 : Affichage des points quantiques

Chapitre 5 : Dangers des nanomatériaux pour la santé et la sécurité

Chapitre 6 : Nanotoxicologie

Chapitre 7 : Photocatalyse

Chapitre 8 : Puits potentiel

(II) Répondre aux principales questions du public sur les points quantiques.

(III) Exemples du monde réel pour l'utilisation de points quantiques dans de nombreux domaines.

(IV) 17 annexes pour expliquer brièvement 266 technologies émergentes dans chaque industrie afin d'avoir une compréhension complète à 360 degrés des technologies des points quantiques.

À qui s'adresse ce livre

Professionnels, étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs, passionnés, amateurs et ceux qui veulent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de point quantique.

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 27 janv. 2022

Aperçu du livre

Autres livres de The Author

1 - Propulsion plasma

2 - Moteur de détonation par impulsions

3 - Robotique agricole

4 - Systèmes écologiques fermés

5 - Viande cultivée

6 - Agriculture verticale

7 - Véhicules autonomes

8 - Drones autonomes

9 - Robotique autonome

10 - Armes autonomes

11 - Arcologie

12 - Impression 4D

13 - Ville en forme de dôme

14 - Grand livre distribué

15 - Monnaie numérique

16 - Finance décentralisée

17 - Machines intelligentes

18 - Aérogel

19 - Métal amorphe

20 - Bioplastique

21 - Polymère conducteur

22 - Traitement cryogénique

23 - Armure dynamique

24 - Fullerène

25 - Graphène

26 - Laboratoire sur puce

27 - Supraconductivité à haute température

28 - Nanoparticules magnétiques

29 - Fluide magnétorhéologique

30 - Microfluidique

31 - Superfluidité

32 - Métamatériau

33 - Mousse métallique

34 - Structure multifonction

35 - Nanomatériaux

36 - Matière programmable

37 - Point quantique

38 - Silicène

39 - Superalliage

40 - Diamant synthétique

41 - Cristal temporel

42 - Béton translucide

43 - Interface cerveau-ordinateur

44 - Intelligence en essaim

Série de The Author

Technologies émergentes dans l’aérospatiale

1 - Propulsion plasma

2 - Moteur de détonation par impulsions

Technologies émergentes en agriculture

1 - Robotique agricole

2 - Systèmes écologiques fermés

3 - Viande cultivée

4 - Agriculture verticale

Technologies émergentes dans les objets autonomes

1 - Véhicules autonomes

2 - Drones autonomes

3 - Robotique autonome

4 - Armes autonomes

Technologies émergentes dans la construction

1 - Arcologie

Impression 2 - 4D

3 - Ville en forme de dôme

Technologies émergentes en finance

1 - Grand livre distribué

2 - Monnaie numérique

3 - Finance décentralisée

Technologies émergentes en technologie de l’information

1 - Machines intelligentes

Technologies émergentes en science des matériaux

1 - Aérogel

2 - Métal amorphe

3 - Bioplastique

4 - Polymère conducteur

5 - Traitement cryogénique

6 - Armure dynamique

7 - Fullerène

8 - Graphène

9 - Laboratoire sur puce

10 - Supraconductivité haute température

11 - Nanoparticules magnétiques

12 - Fluide magnétorhéologique

13 - Microfluidique

14 - Superfluidité

15 - Métamatériau

16 - Mousse métallique

17 - Structure multifonction

18 - Nanomatériaux

19 - Matière programmable

20 - Point quantique

21 - Silicène

22 - Superalliage

23 - Diamant synthétique

24 - Cristal temporel

25 - Béton translucide

Technologies émergentes en neurosciences

1 - Interface cerveau-ordinateur

Technologies émergentes en robotique

1 - Intelligence en essaim

Un milliard de connaissances

Point quantique

Oubliez votre téléviseur 4K ultra haute définition, les sauts quantiques dans l’imagerie vivo, y compris les cellules vivantes, le test du cancer du sang, la détection et le traitement du cancer

Fouad Sabry

Copyright

Quantum Dot Copyright © 2021 par Fouad Sabry. Tous droits réservés.

Tous droits réservés. Aucune partie de ce livre ne peut être reproduite sous quelque forme que ce soit ou par quelque moyen électronique ou mécanique que ce soit, y compris des systèmes de stockage et de récupération d’informations, sans l’autorisation écrite de l’auteur. La seule exception est celle d’un réviseur, qui peut citer de courts extraits dans une revue.

Couverture conçue par Fouad Sabry.

Ce livre est une œuvre de fiction. Les noms, personnages, lieux et incidents sont soit des produits de l’imagination de l’auteur, soit sont utilisés de manière fictive. Toute ressemblance avec des personnes réelles, vivantes ou mortes, des événements ou des lieux est entièrement fortuite.

Bonus

Vous pouvez envoyer un e-mail à [e-mail] avec la ligne d’objet « Quantum Dot: Oubliez votre téléviseur 4K ultra haute définition, les sauts quantiques dans l’imagerie vivo, y compris les cellules vivantes, le test du cancer du sang, la détection et le traitement du cancer », et vous recevrez un e-mail contenant les premiers chapitres de ce livre.

Fouad Sabry

Visitez le site Web de 1BK à l’adresse

www.1BKOfficial.org

Préface

Pourquoi ai-je écrit ce livre ?

L’histoire de l’écriture de ce livre a commencé en 1989, alors que j’étais étudiant à l’école secondaire des étudiants avancés.

C’est remarquablement comme les écoles STEM (science, technologie, ingénierie et mathématiques), qui sont maintenant disponibles dans de nombreux pays avancés.

STEM est un programme basé sur l’idée d’éduquer les étudiants dans quatre disciplines spécifiques - sciences, technologie, ingénierie et mathématiques - dans une approche interdisciplinaire et appliquée. Ce terme est généralement utilisé pour traiter d’une politique éducative ou d’un choix de programme d’études dans les écoles. Cela a des répercussions sur le développement de la main-d’œuvre, les préoccupations en matière de sécurité nationale et la politique d’immigration.

Il y avait un cours hebdomadaire dans la bibliothèque, où chaque étudiant est libre de choisir n’importe quel livre et de lire pendant 1 heure. L’objectif de la classe est d’encourager les élèves à lire des matières autres que le programme éducatif.

Dans la bibliothèque, alors que je regardais les livres sur les étagères, j’ai remarqué d’énormes livres, totalisant 5 000 pages en 5 parties. Le nom du livre est « L’Encyclopédie de la technologie », qui décrit tout ce qui nous entoure, duzéro absolu aux semi-conducteurs, presque toutes les technologies, à cette époque, étaient expliquées avec des illustrations colorées et des mots simples. J’ai commencé à lire l’encyclopédie, et bien sûr, je n’ai pas pu la terminer dans le cours hebdomadaire de 1 heure.

J’ai donc convaincu mon père d’acheter l’encyclopédie. Mon père a acheté tous les outils technologiques pour moi au début de ma vie, le premier ordinateur et la première encyclopédie technologique, et les deux ont un grand impact sur moi-même et ma carrière.

J’ai terminé toute l’encyclopédie pendant les mêmes vacances d’été de cette année, puis j’ai commencé à voir comment fonctionne l’univers et comment appliquer ces connaissances aux problèmes quotidiens.

Ma passion pour la technologie a commencé il y a plus de 30 ans et le voyage continue.

Ce livre fait partie de « L’Encyclopédie des technologies émergentes » qui est ma tentative de donner aux lecteurs la même expérience incroyable que j’ai eue quand j’étais au lycée, mais au lieu des technologies du 20ème siècle, je suis plus intéressé par les technologies émergentes du 21ème siècle, les applications et les solutions industrielles.

« L’Encyclopédie des technologies émergentes » sera composée de 365 livres, chaque livre sera axé sur une seule technologie émergente. Vous pouvez lire la liste des technologies émergentes et leur catégorisation par industrie dans la partie « Coming Soon », à la fin du livre.

365 livres pour donner aux lecteurs la chance d’accroître leurs connaissances sur une seule technologie émergente chaque jour au cours d’une période d’un an.

Introduction

Comment ai-je écrit ce livre ?

Dans chaque livre de « L’Encyclopédie des technologies émergentes », j’essaie d’obtenir des informations de recherche instantanées et brutes, directement de l’esprit des gens, en essayant de répondre à leurs questions sur la technologie émergente.

Il y a 3 milliards de recherches Google chaque jour, et 20% d’entre elles n’ont jamais été vues auparavant. Ils sont comme une ligne directe vers les pensées des gens.

Parfois, c’est « Comment puis-je enlever le bourrage papier ». D’autres fois, ce sont les peurs déchirantes et les désirs secrets qu’ils n’oseraient jamais partager avec Google.

Dans ma quête pour découvrir une mine d’or inexploitée d’idées de contenu sur « Quantum Dot », j’utilise de nombreux outils pour écouter les données de saisie semi-automatique des moteurs de recherche comme Google, puis je lance rapidement toutes les phrases et questions utiles, les gens demandent autour du mot-clé « Quantum Dot ».

C’est une mine d’or de perspicacité des gens, que je peux utiliser pour créer du contenu, des produits et des services frais et ultra-utiles. Les gens gentils, comme vous, veulent vraiment.

Les recherches de personnes sont l’ensemble de données le plus important jamais collecté sur la psyché humaine. Par conséquent, ce livre est un produit en direct, et constamment mis à jour par de plus en plus de réponses pour de nouvelles questions sur « Quantum Dot », posées par des gens, tout comme vous et moi, s’interrogeant sur cette nouvelle technologie émergente et souhaitant en savoir plus à ce sujet.

L’approche pour écrire ce livre est d’obtenir un niveau plus profond de compréhension de la façon dont les gens recherchent autour de « Quantum Dot », révélant des questions et des requêtes que je ne penserais pas nécessairement du haut de ma tête, et répondant à ces questions avec des mots super faciles et digestes, et de naviguer dans le livre d’une manière simple.

Donc, quand il s’agit d’écrire ce livre, j’ai veillé à ce qu’il soit aussi optimisé et ciblé que possible. Le but de ce livre est d’aider les gens à mieux comprendre et développer leurs connaissances sur « Quantum Dot ». J’essaie de répondre le plus possible aux questions des gens et d’en montrer beaucoup plus.

C’est une façon fantastique et magnifique d’explorer les questions et les problèmes que les peuples ont et d’y répondre directement, et d’ajouter de la perspicacité, de la validation et de la créativité au contenu du livre – même des pitchs et des propositions. Le livre révèle des domaines de recherche riches, moins encombrés et parfois surprenants que je n’atteindrais pas autrement. Il ne fait aucun doute qu’il est prévu d’augmenter les connaissances de l’esprit des lecteurs potentiels, après avoir lu le livre en utilisant cette approche.

J’ai appliqué une approche unique pour rendre le contenu de ce livre toujours frais. Cette approche dépend de l’écoute de l’esprit des gens, en utilisant les outils d’écoute de recherche. Cette approche m’a aidé à :

Rencontrez les lecteurs exactement là où ils se trouvent, afin que je puisse créer un contenu pertinent qui touche une corde sensible et conduit à une meilleure compréhension du sujet.

Gardez le doigt fermement sur le pouls, afin que je puisse obtenir des mises à jour lorsque les gens parlent de cette technologie émergente de nouvelles façons, et surveiller les tendances au fil du temps.

Découvrir des trésors cachés de questions nécessite des réponses sur la technologie émergente pour découvrir des informations inattendues et des niches cachées qui renforcent la pertinence du contenu et lui donnent un avantage gagnant.

Arrêtez de perdre du temps sur les intuitions et les conjectures sur le contenu voulu par les lecteurs et remplissez le contenu du livre avec ce dont les gens ont besoin et dites adieu aux idées de contenu sans fin basées sur des spéculations.

Prenez des décisions solides et prenez moins de risques pour obtenir des sièges aux premières loges pour ce que les gens veulent lire et veulent savoir – en temps réel – et utilisez les données de recherche pour prendre des décisions audacieuses, sur les sujets à inclure et les sujets à exclure.

Rationalisez ma production de contenu pour identifier les idées de contenu sans avoir à passer au crible manuellement les opinions individuelles pour gagner des jours, voire des semaines de temps.

C’est merveilleux d’aider les gens à accroître leurs connaissances d’une manière simple en répondant simplement à leurs questions.

Je pense que l’approche de l’écriture de ce livre est unique car il rassemble et suit les questions importantes posées par les lecteurs sur les moteurs de recherche.

Remerciements

Écrire un livre est plus difficile que je ne le pensais et plus gratifiant que je n’aurais jamais pu l’imaginer. Rien de tout cela n’aurait été possible sans les travaux réalisés par des chercheurs prestigieux, et je tiens à souligner leurs efforts pour accroître les connaissances du public sur cette technologie émergente.

Dédicace

Pour les illuminés, ceux qui voient les choses différemment et veulent que le monde soit meilleur, ils n’aiment pas le statu quo ou l’État existant. Vous pouvez être trop en désaccord avec eux, et vous pouvez discuter avec eux encore plus, mais vous ne pouvez pas les ignorer, et vous ne pouvez pas les sous-estimer, parce qu’ils changent toujours les choses... ils poussent la race humaine vers l’avant, et tandis que certains peuvent les voir comme des fous ou des amateurs, d’autres voient des génies et des innovateurs, parce que ceux qui sont assez éclairés pour penser qu’ils peuvent changer le monde, sont ceux qui le font et conduisent les gens à l’illumination.

Épigraphe

Les points quantiques (QD) sont des particules semi-conductrices de quelques nanomètres de taille, ayant des propriétés optiques et électroniques qui diffèrent des particules plus grosses en raison de la mécanique quantique. Ils sont un sujet central en nanotechnologie. Lorsque les points quantiques sont éclairés par la lumière UV, un électron dans le point quantique peut être excité à un état d’énergie plus élevée. Dans le cas d’un point quantique semi-conducteur, ce processus correspond à la transition d’un électron de la bande de valence à la bande de conductance. L’électron excité peut retomber dans la bande de valence libérant son énergie par l’émission de lumière. Cette émission lumineuse (photoluminescence) est illustrée dans la figure de droite. La couleur de cette lumière dépend de la différence d’énergie entre la bande de conductance et la bande de valence, ou de la transition entre les états d’énergie discrétisés lorsque la structure de la bande n’est plus une bonne définition dans les QD.

Table des matières

Point quantique

Autres livres de The Author

Série de The Author

Point quantique

Copyright

Bonus

Préface

Introduction

Remerciements

Dédicace

Épigraphe

Table des matières

Chapitre 1 : Point quantique

Chapitre 2: Cellule solaire à points quantiques

Chapitre 3 : Diode électroluminescente

Chapitre 4 : Affichage des points quantiques

Chapitre 5 : Dangers des nanomatériaux pour la santé et la sécurité

Chapitre 6 : Nanotoxicologie

Chapitre 7 : Photocatalyse

Chapitre 8 : Puits potentiel

Épilogue

À propos de l’auteur

À venir

Annexes : Technologies émergentes dans chaque industrie

Chapitre 1 : Point quantique

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La lumière UV a été utilisée pour irradier les points quantiques colloïdaux. En raison du confinement quantique, des points quantiques de différentes tailles émettent différentes teintes de lumière.

Les points quantiques (QD) sont des particules semi-conductrices de quelques nanomètres de taille, ayant des propriétés optiques et électroniques qui diffèrent des particules plus grosses en raison de la mécanique quantique. Ils sont un sujet central en nanotechnologie. Lorsque les points quantiques sont éclairés par la lumière UV, un électron dans le point quantique peut être excité à un état d’énergie plus élevée. Dans le cas d’un point quantique semi-conducteur, ce processus correspond à la transition d’un électron de la bande de valence à la bande de conductance. L’électron excité peut retomber dans la bande de valence libérant son énergie par l’émission de lumière. Cette émission lumineuse (photoluminescence) est illustrée dans la figure de droite. La couleur de cette lumière dépend de la différence d’énergie entre la bande de conductance et la bande de valence, ou de la transition entre les états d’énergie discrétisés lorsque la structure de la bande n’est plus une bonne définition dans les QD.

Dans le langage de la science des matériaux, les matériaux semi-conducteurs à l’échelle nanométrique confinent étroitement les électrons ou les trous d’électrons. Les points quantiques sont parfois appelés atomes artificiels, soulignant leur singularité, ayant des états électroniques liés et discrets, comme des atomes ou des molécules naturels.

Les points quantiques ont des propriétés qui se situent entre celles des semi-conducteurs en vrac et des atomes ou molécules discrets. Leurs qualités optoélectroniques varient en fonction de la taille et de la forme.

Les points quantiques pourraient être utilisés dans les transistors à un seul électron, les cellules solaires, les LED, les lasers et d’autres dispositifs. Ces approches de traitement se traduisent par des technologies de production de semi-conducteurs moins coûteuses et plus rapides.

Contenu

1 La production

1.1 Synthèse colloïdale

1.2 Synthèse plasmatique

1.3 Fabrication

1.4 Assemblage viral

1.5 Assemblage électrochimique

1.6 Fabrication en vrac

1.7 Points quantiques sans métaux lourds

2 Santé et sécurité

3 Propriétés optiques

4 Applications

4.1 Tenue de dossiers sous-cutanés

4.2 Biologie

4.3 Dispositifs photovoltaïques

4.3.1 Cellules solaires à points quantiques uniquement

4.3.2 Point quantique dans les cellules solaires hybrides

4.3.3 Point quantique avec nanofil dans les cellules solaires

4.4 Diodes électroluminescentes

4.5 Affichages à points quantiques

4.6 Appareils photodétecteurs

4.7 Photocatalyseurs

5 Théorie

6 Confinement quantique dans les semi-conducteurs

6.1 Modèles

6.2 Mécanique quantique

6.2.1 Semi-classique

6.2.2 Mécanique classique

7 Histoire

8 Voir aussi

9 Références

10 Lectures complémentaires

11 Liens externes

Production

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Points quantiques avec émission progressive du violet au rouge profond

Les points quantiques peuvent être créés dans une variété de méthodes. La synthèse colloïdale, l’auto-assemblage et le contrôle électrique sont toutes des possibilités.

Synthèse colloïdale

Les nanocristaux semi-conducteurs colloïdaux sont créés à partir de solutions d’une manière similaire aux  méthodes chimiques classiques. La distinction fondamentale est que le produit ne précipite ni ne reste dissous. Lorsque la solution est chauffée à haute température, les précurseurs se décomposent, formant des monomères qui se nucléent et créent des nanocristaux. La température est un élément important pour déterminer les meilleures circonstances pour le développement des nanocristaux. Il doit être suffisamment élevé pour permettre le réarrangement et le recuit des atomes tout au long du processus de synthèse, mais suffisamment bas pour permettre la formation de cristaux. Un autre composant essentiel qui doit être strictement géré lors de la formation de nanocristaux est la concentration de monomères. La croissance des nanocristaux peut se produire sous deux régimes: « focalisation » et « défocalisation ». La taille critique (la taille à laquelle les nanocristaux ne grandissent ni ne rétrécissent) est assez modeste à des concentrations élevées de monomères, ce qui entraîne le développement de pratiquement toutes les particules. Les particules plus petites se développent  plus rapidement que les plus grosses dans ce régime (puisque les cristaux plus gros nécessitent plus d’atomes pour se développer que les petits cristaux), ce qui conduit à une focalisation de la distribution de la taille et à une distribution inhabituelle de particules pratiquement monodispersées. Lorsque la teneur en monomères est maintenue constante, la taille moyenne des nanocristaux présents est toujours légèrement supérieure à la taille critique. La concentration de monomères diminue avec le temps, la taille critique augmente plus que la taille moyenne présente et la distribution se défocalise.

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Points quantiques de sulfure de cadmium sur les cellules

Il existe des méthodes colloïdales pour produire de nombreux semi-conducteurs différents. Les points typiques sont constitués de composés binaires tels que le sulfure de plomb, le séléniure de plomb, le séléniure de cadmium, le sulfure de cadmium, le tellurure de cadmium, l’arséniure d’indium et le phosphure d’indium. Les points peuvent également être fabriqués à partir de composés ternaires tels que le sulfure de séléniure de cadmium. En outre, des progrès récents ont été réalisés qui permettent la synthèse de points quantiques de pérovskite colloïdale. Ces points quantiques peuvent contenir aussi peu que 100 à 100 000 atomes dans le volume de points quantiques,