Perbedaan utama antara titik-titik karbon dan titik-titik kuantum adalah bahwa titik-titik karbon adalah nanopartikel karbon kecil, sedangkan titik-titik kuantum adalah partikel semikonduktor kecil.
Baik titik karbon maupun titik kuantum berada di bawah bidang mekanika kuantum. Ini adalah partikel nano kecil.
Apa itu Titik Karbon?
Titik karbon adalah nanopartikel karbon kecil yang memiliki beberapa bentuk pasif permukaan. Ukurannya kurang dari 10 nm. Titik-titik ini pertama kali ditemukan pada tahun 2004 secara tidak sengaja melalui pemurnian karbon nanotube berdinding tunggal.
Sifat titik karbon hanya bergantung pada struktur dan komposisinya. Sering kali, banyak gugus karboksil pada permukaan titik-titik karbon memberikan kelarutan yang sangat baik dalam air dan biokompatibilitas. Bagian ini cenderung memungkinkan titik-titik karbon berfungsi sebagai nanopartikel penghantar proton. Selain itu, partikel ini cocok untuk modifikasi kimia dan pasif permukaan bersama dengan berbagai bahan organik, polimer, anorganik atau biologis.
Ada dua metode sintesis titik karbon. Keduanya adalah metode “top-down” dan metode “bottom-up”. Kita dapat mencapai produksi titik karbon melalui proses ini melalui teknik kimia, elektrokimia, dan fisik.
Gambar 01: Titik Karbon Disiapkan dari Berbagai Sumber
Metode “top-down” melibatkan pemecahan struktur karbon besar (misalnya grafit, karbon nanotube, dan nanodiamond) menjadi titik-titik karbon dengan menggunakan ablasi laser, pelepasan busur, dan metode elektrokimia.
Metode produksi titik karbon “bottom-up” melibatkan prekursor kecil seperti karbohidrat, sitrat, dan nanokomposit polimer silika. Sumber-sumber ini menjalani perawatan hidrotermal/solvotermal, sintetis yang didukung, dan rute sintetis gelombang mikro.
Apa itu Quantum Dots?
Quantum dot adalah partikel semikonduktor kecil pada skala nanometer, memiliki sifat optik dan elektronik yang berbeda dari partikel besar menurut mekanika kuantum. Jika kita mengamati titik-titik kuantum melalui iluminasi di bawah sinar UV, sebuah elektron di titik kuantum cenderung tereksitasi ke keadaan yang memiliki energi lebih tinggi. Proses ini sesuai dengan transisi elektron dari pita kelambu ke pita konduktansi ketika mengenai titik kuantum semikonduktor. Kemudian elektron yang tereksitasi dapat turun kembali ke pita valensi melalui pelepasan energinya melalui emisi cahaya. Emisi cahaya ini dinamakan photoluminescence, dan dapat kita ilustrasikan sebagai berikut:
Gambar 02: Fotoluminesensi Titik Kuantum Memberikan Warna Berbeda dari Titik Kuantum dengan Ukuran Berbeda
Biasanya, sifat-sifat titik kuantum berada di antara sifat-sifat semikonduktor curah dan atom atau molekul diskrit. Selain itu, sifat optoelektronik titik kuantum berubah sebagai fungsi dari ukuran dan bentuk. Biasanya, titik kuantum besar memancarkan panjang gelombang panjang, dan warna yang dipancarkan dari titik kuantum ini berkisar dari oranye hingga merah. Sebaliknya, titik-titik kuantum kecil cenderung memancarkan panjang gelombang yang lebih pendek sehingga menimbulkan warna seperti biru dan hijau. Namun, kita dapat mengamati bahwa warnanya dapat bervariasi tergantung pada komposisi yang tepat dari titik kuantum.
Aplikasi utama dari titik kuantum termasuk manufaktur transistor elektron tunggal, produksi sel surya, produksi LED, sumber foton tunggal, komputasi kuantum, penelitian biologi sel, mikroskop, dan pencitraan medis.
Apa Perbedaan Antara Titik Karbon dan Titik Kuantum?
Perbedaan utama antara titik karbon dan titik kuantum adalah bahwa titik karbon adalah nanopartikel karbon kecil, sedangkan titik kuantum adalah partikel semikonduktor kecil. Titik karbon digunakan dalam bioimaging, penginderaan, pengiriman obat, katalisis, optronik, dll., sedangkan titik kuantum digunakan dalam pembuatan transistor elektron tunggal, produksi sel surya, produksi LED, sumber foton tunggal, komputasi kuantum, penelitian biologi sel, mikroskopis, dan pencitraan medis.
Infografis berikut mencantumkan perbedaan antara titik karbon dan titik kuantum dalam bentuk tabel.
Ringkasan – Titik Karbon vs Titik Kuantum
Titik karbon dan titik kuantum berada di bawah bidang mekanika kuantum. Ini adalah partikel nano kecil. Perbedaan utama antara titik-titik karbon dan titik-titik kuantum adalah bahwa titik-titik karbon adalah nanopartikel karbon kecil, sedangkan titik-titik kuantum adalah partikel semikonduktor kecil.
