Membuat Partikel Kuantum di Laboratorium (Quantum Dots)
Summary
TLDRThe video explores the fascinating world of Quantum dots, which are tiny particles smaller than 10 nanometers, exhibiting unique quantum properties like fluorescence. These dots, which can emit different colors based on their size when exposed to UV light, have applications in QLED screens for more accurate and energy-efficient displays. The video demonstrates a simple method to create carbon Quantum dots using citric acid, urea, and water, followed by ultrasonication and microwave treatment. The success of the creation is visually confirmed with a UV lamp, showcasing the glowing green color of the solution, highlighting the accessibility of quantum physics in everyday experiments.
Takeaways
- 🏅 The 2023 Nobel Prize was recently awarded for research related to Quantum dots.
- 🔬 Quantum dots are a topic of ongoing research, with significant implications in the field of physics.
- 🎓 The speaker's university research topic was related to Quantum dots during their undergraduate studies in physics.
- 🧪 The video features a visit to the Smart Material Research Center at Diponegoro University to demonstrate the creation of Quantum dots.
- 🌐 Quantum dots are materials with sizes less than 10 nanometers, exhibiting quantum effects such as fluorescence and color variation based on size.
- 🌈 When illuminated with UV light, Quantum dots emit specific colors determined by their size, with applications in QLED displays for more accurate and energy-efficient screens.
- 🔋 Beyond displays, Quantum dots are also used in the development of solar cells and other advanced technologies.
- 🔧 The video demonstrates a simple method to create Quantum dots using citric acid, urea, and water, followed by a sonication process.
- 🔬 The success of Quantum dot creation is visually confirmed by their fluorescence under UV light, indicating the presence of Quantum confinement effects.
- 📚 For scientific validation, further testing with electron microscopy and spectroscopy is recommended to confirm the size and properties of the Quantum dots.
- 🌟 The video concludes with a comparison of the visual effects of Quantum dots versus regular food coloring under UV light, highlighting the unique luminescent properties of Quantum dots.
Q & A
What is a Quantum dot?
-A Quantum dot is a material with a size less than 10 nanometers, exhibiting quantum effects such as quantum confinement, which allows it to fluoresce or emit light when excited.
What is the significance of the size of a Quantum dot?
-The size of a Quantum dot is crucial as it determines the color it emits when exposed to UV light; smaller sizes result in blue light, and larger sizes up to around 8 nanometers emit red light.
What are some applications of Quantum dots?
-Quantum dots have various applications, including enhancing the color accuracy and energy efficiency of QLED displays, and they are also used in the development of solar cells and other technologies.
How can Quantum dots be synthesized?
-Quantum dots can be synthesized through simple methods like heating, hydrothermal, or microwave processes. The script describes a demonstration using a simple method involving citric acid, urea, and water.
What is the purpose of the ultrasonication process mentioned in the script?
-The ultrasonication process is used to homogenize the mixture of urea and citric acid, ensuring a perfect blend before proceeding to the next steps in the Quantum dot synthesis.
What is the role of microwaves in the Quantum dot synthesis as described?
-Microwaves are used to break the carbon bonds in the original compounds, leading to the formation of new bonds and the creation of Quantum dots with sizes smaller than 10 nanometers.
How can one visually confirm the formation of Quantum dots?
-The formation of Quantum dots can be visually confirmed by shining a UV light on them, which causes them to glow with a specific color, indicating their presence and properties.
What is the difference between carbon Quantum dots and regular food coloring under UV light?
-Under UV light, carbon Quantum dots will emit a glowing color, while regular food coloring will not show any significant change, demonstrating the unique properties of Quantum dots.
What additional substance is mentioned to enhance the color of Quantum dots?
-The script mentions the addition of sulfuric acid as a solvent to enhance the color and brightness of the Quantum dots.
What is the significance of the Nobel Prize mentioned in the script?
-The Nobel Prize mentioned in the script signifies the importance and recognition of research related to Quantum dots, indicating the impact and potential of this field of study.
Why is the method of Quantum dot synthesis described in the script considered simple?
-The method described is considered simple because it uses readily available materials and straightforward steps, making it accessible for demonstration and educational purposes without requiring advanced techniques or equipment.
Outlines
🔬 Introduction to Quantum Dots Research
The script introduces the 2023 Nobel Prize-winning research related to Quantum dots, highlighting their significance in the field of quantum physics. The narrator, a physics student, is currently in the Integrated Laboratory of Diponegoro University and is about to visit the Smart Material Research Center to create Quantum dots using the simplest method. Quantum dots are materials smaller than 10 nanometers that exhibit unique quantum properties, such as fluorescence and size-dependent color emission. When illuminated with UV light, they emit specific colors based on their size. These properties make Quantum dots useful in various applications, including QLED displays, which offer more accurate colors and energy efficiency than traditional LEDs. The script also mentions other potential applications in solar cells and transistors. The narrator explains that despite their advanced applications, Quantum dots can be made using simple methods like heating, hydrothermal, or microwave processes. The experiment described in the script uses citric acid, urea, and aquadest to create carbon Quantum dots, which are then sonicated for 2 minutes to ensure homogeneity before being heated in a microwave.
🌐 Demonstration of Carbon Quantum Dot Synthesis
The second paragraph details the process of creating carbon Quantum dots using microwave radiation to break carbon bonds in the starting compounds and form new, smaller bonds. The resulting Quantum dots are expected to be under 10 nanometers in size. To verify the formation of Quantum dots, scientific testing such as electron microscopy and spectroscopy would be required, but for this demonstration, a visual test is conducted using UV light. When the carbon Quantum dots are exposed to UV light, they fluoresce green, becoming more vibrant when mixed with water. The script contrasts this with the addition of regular food coloring to water, which does not fluoresce under UV light. The narrator also compares the visual effects of the newly made carbon Quantum dots with those previously made in the lab, noting a significant difference in brightness and color intensity when the latter is mixed with sulfuric acid as a solvent. The demonstration concludes with the successful creation of carbon Quantum dots using a simple method, emphasizing the accessibility of quantum physics research.
Mindmap
Keywords
💡Quantum dot
💡Quantum confinement
💡UV light
💡QLED
💡Synthesis
💡Sonication
💡Citric acid
💡Urea
💡Carbon quantum dots
💡Nobel Prize 2023
Highlights
The 2023 Nobel Prize was recently announced, and one of the awarded discoveries is related to quantum dots.
Quantum dots are a very active research topic with significant development.
The narrator was studying physics at the university level and had a research topic related to quantum dots.
Quantum dots are materials with sizes less than 10 nanometers, which exhibit quantum effects due to their small size.
One of the quantum effects is quantum confinement, which allows quantum dots to fluoresce or emit light when excited.
The color emitted by quantum dots under UV light depends on their size, with different sizes emitting different colors.
Quantum dots have interesting properties and applications in physics, such as improving the accuracy and energy efficiency of QLED screens.
Quantum dots are also applied in the development of solar cells and other technologies.
Despite their advanced applications, quantum dots can be made using simple methods.
The experiment will use a simple method to demonstrate the creation of quantum dots.
The materials needed for the experiment are citric acid, urea, and distilled water.
The process involves weighing the materials, mixing them, and then sonicating the mixture for homogeneity.
The mixture is then placed in a microwave to create carbon quantum dots.
The success of quantum dot formation can be scientifically proven using electron microscopy and spectroscopy.
A visual test using a UV lamp can indicate the presence of quantum dots by their fluorescence.
The experiment shows that when quantum dots are mixed with water, they exhibit a bright green fluorescence under UV light.
A comparison is made between carbon quantum dots and regular food coloring, showing that only the quantum dots fluoresce under UV light.
The experiment successfully created carbon quantum dots using a simple method, demonstrating the simplicity of the process.
The video concludes by encouraging viewers not to be intimidated by the term 'quantum' and to understand that the process can be quite simple.
Transcripts
penghargaan Nobel tahun 2023 baru saja
diumumkan beberapa waktu yang
lalu nah salah satu penemuan yang
mendapatkan penghargaan Nobel tersebut
adalah penemuan dan penelitian terkait
dengan Quantum
dot nah yang menarik Quantum dot ini
adalah sebuah topik penelitian yang
masih sangat berkembang sampai sejauh
ini dan kakak tingkatku semasa kuliah di
S1 fisika itu memiliki topik penelitian
terkait dengan partikel Quantum Do ini
Nah sekarang ini aku lagi berada di
laboratorium terpadu Universitas
Diponegoro dan nanti kita akan menuju ke
laboratorium smarsi Smart material
research center dan di situ nanti kita
akan mencoba untuk membuat partikel
Quantum dot ini dengan metode yang
paling sederhana jadi kita langsung
menuju ke sana
aja halo masilham
haloul
oke nah Ini adalah Mas Ilham eh kakak
tingkatku semasa kuliah yang topik
penelitiannya adalah terkait dengan
Quantum D Benar Mas benar oke nah
sebelum kita ee nyoba untuk
eksperimennya mungkin boleh dijelasin
dulu Mas Quantum dot itu apa sih jadi
Quantum Dodge adalah material yang
memiliki ukuran kurang dari 10 nanom dan
kalau kita ibaratkan seperti kita punya
rambut kemudian kita belah 10.000 kali
kebayang ya Heeh ka kecilnya Nah karena
ukurannya yang sangat kecil itu dia
punya efek eh Quantum salah satunya
Quantum confinement yang itu bisa
berfluoresens atau
berpindgar dan ya jadi Quantum dot ini
memiliki sifat yang sangat menarik
ketika Quantum dot ini disinari dengan
lampu UV maka dia akan memancarkan
warna-warna tertentu yang salah satu
faktornya tergantung dari ukurannya
misal kalau ukurannya 2 nanom nanti
warnanya biru 3 nanom nanti hijau dan
seterusnya sampai nanti warnanya merah
di sekitar 8 nanom padahal Bendanya ini
sama loh hanya karena berbeda ukuran
warna yang dia pancarkan juga
berbeda-beda dan memang inilah
menariknya fisika kuantum fisika ketika
kita sudah masuk di ukuran-ukuran yang
sangat kecil Quantum sendiri memiliki
aplikasi yang sangat menarik salah satu
yang mungkin teman-teman familiar adalah
kaitannya dengan aplikasi pada layar
monitor qled Quantum LED yaitu LED yang
dibantu dengan lapisan Quantum dot di
mana Quantum dot ini membuat warna layar
menjadi jauh lebih akurat dan lebih
hemat energi dibandingkan dengan led
biasa karena sifat natural dari Quantum
dot ini memiliki warna-warna tertentu
Selain itu Quantum dot juga banyak
diaplikasikan pada perkembangan
transistor solar cell dan lain
sebagainya dan yang lebih menarik lagi
tentang Quantum dot ini Walaupun mungkin
dari segi n kayaknya sangat-sangat Wah
ya tapi sebenarnya Quantum dot ini bisa
dibuat dengan metode yang sangat mudah
benar enggak Mas metodenya apa aja Mas
Betul banget jadi Quantum dots walaupun
namanya keren sebenarnya kita bisa
membuat dengan cara yang simpel kita
bisa menggunakan pemanasan sederhana
ataupun dengan hydrothermal atau
microwave nah di sini kita akan coba
untuk melakukan eksperimen dengan metode
yang paling sederhana aja ya karena ini
hanya demonstrasi aja dan juga karena
kalau pakai metode yang lebih Advance
ini nanti Butuh waktu yang lebih lama
apalagi kalau produksi untuk Skala yang
lebih besar tentu Ini Membutuhkan metode
yang berbeda kalau kalian pengin tahu
yang lebih silakan nanti bisa baca
jurnal penelitian yang sudah dipublish
dari lab smarc
ini bahan yang dibutuhkan di sini adalah
asam sitrat Urea dan air
aquadest untuk prosesnya di sini kita
menimbang bahannya terlebih dahulu asam
sitrat sebanyak 200 mg kemudian urea
sebanyak 300 mg kemudian ditambah air
aquades 1
ml dari sini bisa kita lihat
campurannya yang masih belum menyatu dan
oleh karena itu selanjutnya kita masuk
ke proses sonifikasi ini adalah alat
yang bisa menghasilkan gelombang suara
Ultrasonic proses sonifikasi ini
dilakukan selama 2 menit yang tujuannya
biar campuran antara Urea dan asam
sitratnya ini bisa menjadi homogen
menyatu dengan
sempurna kemudian untuk proses yang
terakhir larutan ini dimasukkan ke dalam
m
Crow dan sudah
selesai sangat-sangat simpel
teman-teman jadi yang kita buat di sini
adalah jenis Quantum dot yang terbuat
dari bahan karbon yang disebut dengan
karbon Quantum
dot di sini proses yang terjadi adalah
ikatan karbon pada senyawa asalnya
terpecah oleh gelombang microwave dan
kemudian mereka membentuk ikatan baru
dalam ukuran yang lebih kecil bahkan
hingga di bawah 10 nanom pertanyaannya
Bagaimana caranya kita memastikan kalau
Quantum dot-nya sudah berhasil terbentuk
jika ingin pembuktian secara ilmiah maka
diperlukan pengujian dengan menggunakan
mikroskop elektron juga dengan pengujian
spektroskopi seperti ini yang
menunjukkan ukuran dari serbuknya ini di
bawah 10 Nano ometer dan juga memiliki
serapan yang tinggi pada gelombang UV
tapi di sini kita melakukan pengujian
secara visual saja dengan menggunakan
lampu
UV di sini ketika disinari dengan lampu
UV terlihat bahwa zatnya berwarna
kehijau-hijauan dan ketika ditambah Air
ini makin terlihat warna
hijaunya dan ini akan jadi lebih keren
lagi ketika Quantum dot ini dicampurkan
ke dalam air dalam tempat gelas kita
lihat
oh gila bagus banget gila
bagus terlihat warna
hijaunya dan lebih keren lagi kalau kita
coba lagi dengan menggunakan Quantum dot
yang sudah dibuat sebelumnya di lab ini
dengan tambahan solvan asam
sulfat
Wow ini jelas jauh lebih bagus
[Musik]
wow oh my
god
[Musik]
Wow
gila W wow wow l warnanya birunya
sangat-sangat cerah sangat
bercahaya dan sebagai perbandingan ini
adalah yang terjadi ketika yang
dimasukkan ke dalam air ini adalah
pewarna makanan biasa yang ternyata
tidak terjadi apa-apa sementara ketika
yang dimasukkan adalah Quantum dot maka
partikelnya akan
bersinar
agar lebih jelas di sini kita bandingkan
lagi nah yang pertama ini adalah cairan
yang sudah ditambah dengan karbon
kuantum dot dari bahan asam sitrat
kemudian yang ini adalah Air biasa yang
ditambah dengan pewarna biasa mungkin
Secara sekilas ini agak mirip ya tapi
perbedaannya akan terlihat ketika kita
mulai menyinarkan sinar UV seperti kita
lihat di sini nah pada cairan dengan
pewarna biasa enggak terjadi apa-apa di
sini nah tapi kalau kita tembakkan sinar
UV ke cairan karbon dot ini
Nah di sini terlihat bahwa terdapat
warna yang berpendar di sini berwarna
kehijauan kemudian hari ini juga bisa
kita lihat pada karbon Quantum dot yang
kedua ini adalah Air biasa tanpa ada
tambahan apapun ketika dia dikenai sinar
UV maka ya tidak terjadi apa-apa di sini
nah tapi kalau kita tembakkan sinar UV
ke e cairan karbon dot ini
Oke luar biasa di sini warnanya
berpendar menjadi kebiruan menjadi
berwarna biru Wow padal ini biasa aja
loh Nah dari sini Kita sudah berhasil
untuk membuat Quantum dot lebih tepatnya
karbon Quantum dot dengan metode yang
paling sederhana jadi ternyata proses
pembuatannya ini sangatlah simpel ya
teman-teman jadi enggak usah takut
dengan istilah-istilah kuantum enggak
usah termistifikasi gitu enggak usah
teman-teman karena sebenarnya ini
prosesnya sangatlah simpel dan itu dulu
aja untuk video kali ini kita ketemu
lagi di video selanjutnya Dadah Terima
[Musik]
kasih
تصفح المزيد من مقاطع الفيديو ذات الصلة
5.0 / 5 (0 votes)