伊利诺伊大学香槟分校 左边碳点的普通扫描隧道显微镜图像只显示了一个无特征的点
右边的时间分辨单分子吸收扫描隧道显微镜显示，激光激发最初遍布整个碳点，但在几皮秒内，激发迁移到表面的高度局部区域
白色刻度条有5纳米长
信用:马丁·格鲁伯勒 微小的荧光半导体点，被称为量子点，在各种健康和电子技术中是有用的，但是由有毒、昂贵的金属制成
无毒且经济的碳基点易于生产，但发光较少
一项使用超快纳米成像的新研究发现了碳点群体中的好的和坏的发射体
研究人员说，这一观察表明，通过只选择超级发射器，碳纳米点可以在许多应用中被纯化以取代有毒的金属量子点
这项发表在《美国国家科学院院刊》上的发现，通过伊利诺伊州贝克曼高级科学技术研究所，将伊利诺伊大学香槟分校和特拉华大学巴尔的摩县分校的研究人员聚集在一个合作项目中
领导这项研究的伊利诺伊州化学教授马丁·格鲁伯勒说:“在这项研究中，我们不知道是不是所有的碳点都只是普通的排放物，还是有些是完美的，有些是不好的。”
“我们知道，如果我们能展示出好的和坏的，也许我们最终能找到一种方法，从混合中挑选出完美的
" 格鲁伯勒说，确定碳点是好的还是坏的发光体首先要能够看到它们
这些点的直径小于10纳米，当受到激发时，决定是否在几皮秒内发出荧光——或者十亿分之一秒的千分之一
“使用我们以前开发的单分子吸收扫描隧道显微镜，我们只能成像没有时间分辨率的激发态，”格鲁伯勒说
“然而，在这项研究中，我们现在可以通过结合真正的纳米空间分辨率和飞秒时间分辨率来记录处于激发态的量子点
" 马丁·格鲁伯勒(右)和研究生胡伊·阮证明，经济的碳基量子点在受到激发时会发出足够的光，最终取代许多医疗和电子应用中使用的昂贵且有毒的金属量子点
信用:L
布莱恩·斯陶佛尔 研究小组发现，能量激发采取两种途径之一:要么发光，要么在有机会发出荧光之前将能量以热的形式排出
格鲁伯勒说:“我们发现，在大量人群中，大约20%的特定碳纳米点是完美的发射体，而大约80%在散热之前具有非常短的发光状态。”
“能够看到不同的群体告诉我们，通过选择完美的发光体，净化碳点群体是可能的
" 格鲁伯勒说，挑选出完美圆点的能力可以让高效碳基圆点的概念成为现实
“金属量子点通常用于监测活细胞的健康状况，这远非理想，拥有一种无毒、经济的选择将是一项重大进步
" 这项新的成像技术还允许研究人员观察为什么一些点永远不会发光，这暗示着研究人员有望有朝一日合成出完美的发光碳点
格鲁伯勒说:“我们现在知道我们有一种工具可以识别这个问题。”
“我们是用它来净化碳点群，还是帮助合成完美的发光碳点，现在只是我们下一步想去哪里的问题
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