في السنوات الأخيرة، تم إحراز عدد من التطورات في أبحاث QDفي هذا القسم، نقدم بعض تطبيقات QDS في سياق هذه التطورات، مثل QDS للحوسبة والاتصالات، وإضاءة الحالة الصلبة، والتصوير الطبي الحيوي، والصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LEDs) وأجهزة الكشف عن الصور، والخلايا الشمسية

أ- للحوسبة والاتصالات QDs :-في السنوات الأخيرة، لوحظ تقدم سريع في مجال الحوسبة الكمومية. تستند نظرية الكم في الحساب على جميع قوانين ميكانيكا الكم QDS عبارة عن هياكل نانوية مصنوعة في المختبر تتحرك فيها حاملات الشحنة في جميع الاتجاهات المكانية الثلاثة من خلال تطبيق مجال كهرومغناطيسي خارجي على QDS، يتم تغيير خصائصها الإلكترونية يمكن استخدام QDs ذات البنية النانوية في أجهزة الكمبيوتر الكمومية في المستقبل.

ب- للتصوير الطبي الحيوي QDs:- تتمتع QDs بالعديد من المزايا في التصوير الطبي الحيوي مثل مجسات الإنارة نظرًا لامتلاكها ثباتًا عاليًا للصور وأطوال موجات انبعاث قابلة للضبط وأطياف امتصاص واسعة ومعامل انقراض كبير علاوة على ذلك، يمكن تفعيل QDS من خلال ربط مجموعات سطحية مثل الكربوكسيل والأمين للاقتران مع الجزيئات الحيوية مثل الببتيدات والأجسام المضادة، ويمكن استخدام هذه QDS المرتبطة بيولوجيا كمجسات في تهجين الحمض النووي ومراقبة الطفيليات والهياكل الخلوية والتطبيقات التشخيصية. يتم حاليا استخدام QDs للتصوير في المختبر وفي الجسم الحي لتشخيص الأمراض وفهم التطور الجنيني

ج- للديودات الباعثة للضوء QDS:- تلعب QDS دورًا مهما في تحسين أداء LEDS (ثنائي باعث للضوء) تُستخدم QDS في العديد من أجهزة العرض نظرا لخصائصها البصرية الفريدة تتمتع QDs بالقدرة على عرض ألوان أكثر دقة وتميزا. في الإضاءة البيضاء وتطبيقات الإضاءة البستانية، تستخدم QDS كفسفور في هذه، يتم استخدام الضوء الأزرق كمصدر رئيسي للضوء لأنه فعال ورخيص الثمن QDS المستخدمة في الفوسفور تحول الضوء الأزرق إلى ألوان أخرى. يتم استخدام QDS باللونين الأخضر والأحمر في الإضاءة البيضاء، ولكن يتم استخدام QDs الحمراء فقط في البستنة إضاءة. تُستخدم الإضاءة البستانية في البيوت البلاستيكية للنمو الفعال للنباتات لأن الكلوروفيل النباتي جيد في التقاط الأضواء الحمراء والزرقاء ويسبب انعكاس الضوء الأخضر. يقلل استخدام QDS من تكاليف استهلاك الطاقة.

د- لأجهزة الكشف عن الصور QDs :-يمكن اكتشاف كل من الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي باستخدام QDS في أجهزة الكشف عن الصور. تستخدم أجهزة الكشف عن الصور التي تكتشف ضوء الأشعة تحت الحمراء في تطبيقات مختلفة مثل كاميرات الرؤية الليلية والمنتجات الطبية الحيوية.

ذ- للخلايا الشمسية QDs:- الخلايا الشمسية القائمة على QD هي نوع من الخلايا الشمسية يتم فيها استبدال مواد امتصاص الضوء السائبة مثل السيليكون أو سيلينيد الغاليوم بـ QDS. يمكن ضبط فجوة النطاق في QDS على مستويات الطاقة عن طريق تغيير حجمها. هذه الميزة تجعلها مناسبة جدًا لصنع الخلايا الشمسية لتحسين كفاءة تحويل الطاقة كما هو موضح في الشكل (13.1) أظهرت الخلايا الشمسية QD كفاءة تحويل الطاقة بنسبة 66 % باستخدام ناقلات ساخنة مولدة بالصور لإنتاج تيارات ضوئية عالية

الشكل (13.1) تشريح خلية شمسية قائمة على QD