关于碳量子点你需要知道什么

可折叠显示器，生物成像，光治疗等这些热门研究方向都有一个共同点——碳量子点。光谱学在这些技术的发展中扮演着重要的角色。

碳量子点是指纳米尺度的碳材料，碳量子点易于合成，制样成本低，可从多种不同来源获得，如碳水化合物，甚至可以从生物质或有机物中获得。

科学家用几层石墨烯层堆叠而成的碳量子点，被限制在一个连续的二维碳蜂窝中。由于尺寸的限制，碳量子点具有有限的吸收和发射的带隙。

石墨烯尺寸比较大时，不会发出荧光，因为它是一种金属物质。虽然它有很高的导电性。但当石墨烯的尺寸变小时，它就变成了半导电的，并能发出强烈的荧光。

碳量子点由于其光致发光的特性已经被越来越多的科学家研究。科学家可以通过改变碳量子点的大小和表面化学性质来调整荧光的颜色。

研究人员使用荧光光谱仪来测量量子点材料光致发光的特性。

Doo-Young Kim博士是肯塔基大学化学副教授。Kim研究碳量子点的大小和结构如何影响荧光和其他性质。这些性质反过来影响量子点在其最终应用中的性能。

Kim在他的碳纳米点研究中使用了 HORIBA FluoroxMax^®-C 系列的荧光光谱仪。可实现:宽光谱范围内（紫外可见到近红外）稳态光谱测试；荧光量子效率；。时间相关单光子计数(TCSPC)附件可以测量样品的发光寿命。这些信息进一步丰富了关于碳量子点特性的认识。

碳量子点主要有以下应用。医生将这些纳米尺寸的材料引入生物细胞，以染色细胞和跟踪生物成分。研究人员可以用特定的、预先确定的碳量子点来跟踪组件的位置和运动，这些碳量子点会发出不同颜色的荧光。

碳量子点也被用于癌症治疗。如果你用特定的光源激发某些碳量子点，它会在局部产生有毒化学物质，比如单线态氧。研究人员已经发现某些单线态氧可以破坏癌细胞。化学分析用荧光光谱法揭示生物样品的信息。这个被称为光动力疗法的领域正在被深入研究。

也许碳量子点在商业上最有趣的应用，也是最不发达的，是它在显示设备上的应用。

有机发光二极管(OLED)的相关研究者利用了碳量子点的荧光特性。碳量子点可以发出强烈的荧光，其发射的颜色可以从紫外线调到红色。而碳量子点相关OLED被用于电视、显示器和智能手机的显示。

OLED的优点包括较低的生产成本和材料的高灵活性。制造商可以制造基于OLED的曲面显示器，然而其耐用性和对环境的脆弱性一直存在问题。

OLED是LED(发光二极管显示器)的潜在替代品。与OLED相比，LED使用更昂贵的硅来制造，同时需要更复杂的优化。

研究人员相信，在未来几年内，科学家将学会如何以一种允许折叠显示器的方式构建碳量子点。未来将有可能它折叠起来放进口袋里。