Tiranë, 6 maj 2025 - Quantum Dot kanë qenë në pararojë të inovacionit në ekran gjatë dekadës së fundit, duke ofruar një nga riprodhimet më të sakta të ngjyrave ndër materialet ekzistuese. Në vitin 2015, Samsung Electronics hapi rrugën për komercializimin e Quantum Dots me lançimin e televizorëve SUHD — një hap i madh që i dha fund përdorimit të kadmiumit (Cd), një metal i rëndë që përdorej tradicionalisht në sintezën e Quantum Dots, duke prezantuar teknologjinë e parë në botë me Quantum Dots pa kadmium.

 

Bota akademike e vuri re menjëherë. Komercializimi i suksesshëm i televizorëve me Quantum Dots pa kadmium jo vetëm që vendosi një drejtim të ri për kërkimin dhe zhvillimin, por gjithashtu luajti një rol kyç në ndarjen e Çmimit Nobel në kimi për vitin 2023 për zbulimin dhe sintezën e Quantum Dots.

 

Pas pjesës numer 1, Samsung Newsroom hedh dritë mbi mënyrën se si Samsung ka kontribuar në botën akademike përmes arritjeve revolucionare në inovacionin e materialeve.

 

Pse kadmiumi ishte pika fillestare e kërkimeve për Quantum Dot

 

“U impresionova vërtet që Samsung arriti të komercializojë ekranin me Quantum Dot pa kadmium.”

— Taeghwan Hyeon, Universiteti Kombëtar i Seulit

 

Quantum Dots filluan të tërheqin interesin shkencor në vitet 1980, kur Aleksey Yekimov, ish-kryeshkencëtar në Nanocrystals Technology Inc., dhe Louis E. Brus, profesor emeritus në Departamentin e Kimisë në Universitetin Columbia, publikuan secili kërkimet e tyre mbi efektin e kufizimit kuantik dhe vetitë optike të varura nga madhësia e Quantum Dots.

 

Momenti mori hov në vitin 1993, kur Moungi Bawendi, profesor në Departamentin e Kimisë në Institutin e Teknologjisë së Massachusetts (MIT), zhvilloi një metodë të besueshme për sintezën e Quantum Dots. Në vitin 2001, Taeghwan Hyeon, profesor i shquar në Departamentin e Inxhinierisë Kimike dhe Biologjike në Universitetin Kombëtar të Seulit (SNU), shpiku procesin “heat-up” — një teknikë për prodhimin e nanopartikulave të njëtrajtshme, pa nevojën për ndarje sipas madhësisë. Në vitin 2004, Hyeon prezantoi një metodë prodhimi të përshtatshme për masë në revistën shkencore Nature Materials — një zbulim që u konsiderua gjerësisht si një pikë kthese e mundshme për industrinë.

 

Megjithatë, këto përpjekje nuk çuan menjëherë në komercializim. Në atë kohë, Quantum Dots mbështeteshin shumë në kadmiumin (Cd) si material bazë — një substancë e njohur për rrezikshmërinë ndaj shëndetit të njeriut dhe e klasifikuar si material i kufizuar sipas Direktivës së Bashkimit Evropian për Kufizimin e Substancave të Rrezikshme (RoHS).

 

“Aktualisht, të vetmet materiale që mund të prodhojnë Quantum Dots në mënyrë të qëndrueshme janë seleni i kadmiumit (CdSe) dhe fosfidi i indiumit (InP),” shpjegon Hyeon. “Seleni i kadmiumit, materiali tradicional për Quantum Dots, është një përbërje e elementeve të grupit II dhe VI, ndërsa fosfidi i indiumit përbëhet nga elemente të grupit III dhe V. Sinteza e Quantum Dots nga elementet e grupeve II dhe VI është relativisht e thjeshtë, por kombinimi i elementeve të grupeve III dhe V është shumë më kompleks nga ana kimike.”

 

Kadmiumi, një element me dy elektrone valencë, formon lidhje të forta jonike[1] me elementë si seleni (Se), squfuri (S) dhe telluri (Te) — secili prej tyre me gjashtë elektrone valencë. Këto kombinime krijojnë gjysmëpërçues të qëndrueshëm, të njohur si gjysmëpërçues II–VI, materiale që prej kohësh janë favorizuar në kërkime për aftësinë e tyre për të prodhuar nanokristale me cilësi të lartë edhe në temperatura relativisht të ulëta. Si rezultat, përdorimi i kadmiumit në sintezën e Quantum Dots është konsideruar për shumë vite si një standard akademik.

 

Në kontrast, indiumi (In) — një alternativë ndaj kadmiumit me tre elektrone valencë — formon lidhje kovalente[2] me elementë si fosfori (P), që ka pesë elektrone valencë. Lidhjet kovalente janë përgjithësisht më pak të qëndrueshme sesa ato jonike dhe kanë një natyrë drejtuese, gjë që rrit mundësinë e defekteve gjatë sintezës së nanokristaleve. Këto karakteristika e kanë bërë indiumin një material sfidues si në kërkime, ashtu edhe në prodhimin në masë.

 

“Është e vështirë të arrihet një kristalizim i lartë në Quantum Dots të prodhuar nga fosfidi i indiumit,” thekson Lee. “Kërkohet një proces sinteze kompleks dhe kërkues për të përmbushur standardet e cilësisë të nevojshme për komercializim.”

 

Pa kompromis – Nga zbulimi te prodhimi në masë

 

“Nuk ka aspak vend për kompromis kur bëhet fjalë për sigurinë e konsumatorit.”
— Sanghyun Sohn, Samsung Electronics

 

Samsung, megjithatë, ndoqi një qasje ndryshe.

 

“Ne kishim filluar kërkimin dhe zhvillimin e teknologjisë Quantum Dot që në vitin 2001,” tha Sanghyun Sohn, Drejtor i Laboratorit të Ekraneve të Avancuara në Divizionin e Ekraneve Vizuale (VD) të Samsung Electronics. “Por që në fillim, përcaktuam se kadmiu — i dëmshëm për trupin e njeriut — nuk ishte i përshtatshëm për komercializim. Edhe pse rregulloret në disa vende teknikisht lejojnë deri në 100 pjesë për milion (ppm) të kadmiumit në produktet elektronike, Samsung vendosi që në nisje një politikë me zero kadmium. Pa kadmium, pa kompromis — kjo ishte strategjia jonë. Nuk ka vend për kompromis kur është në lojë siguria e konsumatorit.”

 

Përkushtimi i vazhdueshëm i Samsung ndaj parimit “Pa kompromis për sigurinë” doli në pah në vitin 2014, kur kompania zhvilloi me sukses materialin e parë në botë me Quantum Dot pa kadmium. Për të garantuar qëndrueshmëri dhe cilësi të lartë të imazhit, Samsung prezantoi një teknologji mbrojtëse me tre shtresa, e cila mbron nanopartikulën e fosfidit të indiumit nga faktorë të jashtëm si oksigjeni dhe drita. Një vit më vonë, Samsung lançoi televizorin e parë komercial SUHD në botë me quantum dots pa kadmium — një ndryshim rrënjësor në industrinë e ekraneve dhe kulmi i përpjekjeve kërkimore që kishin nisur që në fillim të viteve 2000.

 

“Quantum Dots me bazë fosfid indiumi janë natyrisht më pak të qëndrueshme dhe më të vështira për t’u sintetizuar krahasuar me ato që bazohen në kadmium, dhe fillimisht arrinin vetëm rreth 80% të performancës së Quantum Dots me kadmium,” tha Sohn. “Megjithatë, përmes një procesi të thelluar zhvillimi në Institutin e Avancuar të Teknologjisë Samsung (SAIT), arritëm të rrisnim performancën në 100% dhe të siguronim qëndrueshmëri për më shumë se 10 vite.”

 

Quantum Dots që gjenden në Samsung QLED përbëhen nga tre komponentë kyç — një bërthamë, ku emetohet drita; një shtresë mbrojtëse (shell), e cila stabilizon strukturën dhe mbron bërthamën; dhe një ligand, një shtresë polimeri që përmirëson qëndrueshmërinë ndaj oksidimit jashtë shtresës. Thelbi i teknologjisë Quantum Dot qëndron në integrimin e përsosur të këtyre tre elementeve — një proces industrial i avancuar që përfshin gjithçka, nga përpunimi i materialeve dhe sinteza, deri te prodhimi në masë dhe regjistrimi i dhjetëra patentave.

 

“Asnjë nga këto tre komponentë — bërthama, shtresa mbrojtëse apo ligandi — nuk mund të neglizhohet,” shtoi Lee. “Teknologjia e Samsung për sintezën e fosfidit të indiumit është e jashtëzakonshme.”

 

“Zhvillimi i një teknologjie në laborator është një sfidë më vete, por komercializimi kërkon një nivel krejtësisht tjetër për të siguruar stabilitetin e produktit dhe cilësinë e qëndrueshme të ngjyrave,” tha Hyeon. “U impresionova vërtet që Samsung arriti të komercializojë një produkt ekran me Quantum Dot pa kadmium.”

 

Vendosja e standardit për Quantum Dot

 

“Prirjet kërkimore në komunitetin akademik ndryshuan ndjeshëm para dhe pas lançimit të televizorëve me Quantum Dot nga Samsung.”
— Doh Chang Lee, Korea Advanced Institute of Science and Technology

 

Vetitë optike të Quantum Dots po aplikohen në një gamë të gjerë fushash, duke përfshirë qelizat diellore, mjekësinë dhe kompjuterikën kuantike. Megjithatë, përdorimi në ekranet vizuale mbetet aplikimi më i studiuar dhe më i komercializuar deri më sot — me Samsung si një nga pionierët kryesorë.

 

Duke u mbështetur në vite kërkimi themelor dhe me prezantimin e SUHD TV-ve, Samsung hodhi një hap më tej në vitin 2017 me lansimin e QLED TV-ve, duke vendosur një standard të ri për ekranet premium. Në vitin 2022, kompania çoi inovacionin edhe më tej me prezantimin e QD-OLED TV-ve — ekranit të parë në botë që kombinon Quantum Dots me strukturën OLED.

 

QD-OLED është një teknologji dhe gjeneratë e re për ekranet, e cila integron Quantum Dots në strukturën vetë-emetuese të OLED-it. Kjo qasje mundëson kohë reagimi më të shpejta, të zeza më të thella dhe kontrast më të lartë. QD-OLED-i i Samsung u vlerësua si “Ekrani i Vitit 2023” nga Society for Information Display (SID), organizata më e madhe në botë e specializuar në teknologjitë e ekraneve.

 

“Samsung jo vetëm që ka udhëhequr tregun me televizorët e tij me Quantum Dots me bazë fosfid indiumi, por mbetet gjithashtu kompania e vetme që ka arritur me sukses të integrojë dhe komercializojë Quantum Dots në ekranet OLED,” tha Sohn. “Duke u mbështetur në përparësinë tonë në teknologjinë Quantum Dots, do të vazhdojmë të udhëheqim të ardhmen e inovacionit në ekranet vizuale.”

 

“Prirjet kërkimore në komunitetin akademik ndryshuan ndjeshëm para dhe pas lançimit të televizorëve me Quantum Dots të Samsung,” tha Doh Chang Lee, profesor në Departamentin e Inxhinierisë Kimike dhe Biomolekulare në Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST). “Që nga lançimi i tyre, diskutimet janë përqendruar gjithnjë e më shumë te aplikimet praktike dhe jo vetëm te vetë materialet, duke reflektuar potencialin real për zbatim në jetën e përditshme përmes teknologjisë së ekraneve.”

 

“Janë bërë përpjekje të shumta për të aplikuar Quantum Dots në fusha të ndryshme, përfshirë fotokatalizën,” shtoi ai. “Por këto përpjekje mbeten ende në fazat e hershme krahasuar me përdorimin e tyre në ekranet vizuale.”

 

Edhe Hyeon vuri në dukje se komercializimi i suksesshëm i televizorëve me Quantum Dots të Samsung ndihmoi në hapjen e rrugës për marrjen e Çmimit Nobel në Kimi për Bawendi, Brus dhe Yekimov në vitin 2023.

 

“Një nga kriteret më të rëndësishme për Çmimin Nobel është shkalla në të cilën një teknologji ka kontribuar për njerëzimin përmes komercializimit,” theksoi ai. “Samsung QLED përfaqëson një nga arritjet më të rëndësishme në nanoteknologji. Pa komercializimin e saj, do të kishte qenë e vështirë që Quantum Dots të merrnin njohjen Nobel.”

 

Vizioni i Samsung për ekranet e së ardhmes

 

Që nga lançimi i televizorëve QLED, Samsung ka përshpejtuar zhvillimin e teknologjisë Quantum Dots si në industri ashtu edhe në akademi. Kur u pyetën për të ardhmen e ekraneve me Quantum Dots, ekspertët ndanë pikëpamjet e tyre për atë që na pret.

 

“Si një teknologji e gjeneratës së ardhshme, aktualisht po eksplorojmë Quantum Dots vetë-emetuese,” tha Sohn. “Deri më tani, Quantum Dots janë mbështetur në burime të jashtme drite për të shfaqur të kuqen dhe të gjelbrën. Në të ardhmen, synojmë të zhvillojmë quantum dots që emetojnë dritë në mënyrë të pavarur përmes elektrolumineshencës — duke prodhuar të tre ngjyrat kryesore përmes injektimit të energjisë elektrike. Jemi gjithashtu duke punuar për zhvillimin e quantum dots blu.”

 

“Meqenëse materialet elektrolumineshente mundësojnë zvogëlimin e përmasave të komponentëve të pajisjeve, do të mund të arrijmë rezolucionin e lartë, efikasitetin dhe ndriçimin që kërkohet për aplikime në realitetin virtual dhe të shtuar,” tha Lee, duke parashikuar një transformim të madh në të ardhmen e ekraneve.

 

“Një ekran i mirë është ai që shikuesi as nuk e kupton që po sheh një ekran,” shtoi Sohn. “Qëllimi përfundimtar është të ofrojmë një përvojë që ndihet e pandashme nga realiteti. Si lider në inovacionin e ekraneve me quantum dot, ne do të vazhdojmë me krenari të ecim përpara.”

 

Me lidershipin e vazhdueshëm dhe vizionin e guximshëm teknologjik, Samsung po formëson të ardhmen e ekraneve dhe po rishkruan mundësitë që ofrojnë Quantum Dots.

 

 

Rreth Samsung Electronics

Samsung frymëzon botën dhe formëson të ardhmen me ide dhe teknologji transformuese. Kompania po ripërcakton botën e televizorëve, telefonave inteligjentë, pajisjeve të veshura, tabletave, pajisjeve shtëpiake, sistemeve të rrjetit dhe kujtesës, sistemit LSI, fonderit dhe zgjidhjeve LED, dhe po ofron një përvojë të lidhur pa probleme përmes ekosistemit të saj SmartThings dhe bashkëpunimit të hapur me partnerët. Për të rejat më të fundit, ju lutemi vizitoni "Samsung Newsroom" në https://www.samsung.com/al/.