Crean píxeles microscópicos que revolucionarán las pantallas

Permitirán fabricar dispositivos con una resolución diez veces mayor y con un mínimo consumo de energía eléctrica. El hallazgo se acaba de publicar en la revista científica Nature.
14 de julio 2014 · 01:00hs

Un grupo de investigadores de la Universidad de Oxford creó píxeles de apenas unos cientos de nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro, lo que allana el camino para dispositivos (pantallas) con una resolución decenas de veces superior a los actuales con un consumo de energía mínimo.

El avance permitirá la creación de pantallas flexibles de ultra alta definición que podrán aplicarse a los llamados anteojos inteligentes, retinas sintéticas y pantallas plegables. El hallazgo se acaba de publicar en la revista científica Nature.

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Para conseguirlo, los investigadores exploraron el nexo que existe entre las propiedades eléctricas y ópticas en los materiales que admiten un cambio de fase (esto es, que pueden pasar de ser amorfos a un estado cristalino). Y hallaron que comprimiendo, como si se tratara de un sándwich, una fina capa de siete nanómetros de un material de cambio de fase (GST por sus siglas en inglés) entre otras dos capas de electrodo transparente, es posible usar la tenue corriente producida para "dibujar" imágenes en la capa intermedia de GST.

En un primer momento, se crearon así imágenes fijas usando un microscopio electrónico, pero el equipo ha conseguido demostrar que estas "fichas comprimidas" de GST pueden transformarse fácilmente en dispositivos análogos a los que trabajan con los píxeles convencionales. Estos nano-pixeles, de apenas 300 x 300 nanómetros, pueden ser activados y desactivados eléctricamente, creando así los puntos de color que serían la base de una tecnología de pantallas capaz de ofrecer una resolución desconocida hasta el momento. El material de cambio de fase utilizado fue la aleación de germanio (un metaloide sólido)-antimonio (semi metálico blanco azulado)-telurio (otro metaloide) o GST), comprimido entre dos capas de electrodo hechas de óxido de indio (un metal similar al aluminio y al galio, pero más parecido al cinc que es poco abundante).

"No estábamos tratando de inventar un nuevo tipo de pantalla —explicó Harish Bhaskaran, director de la investigación—. Solo explorábamos las relaciones entre las propiedades eléctricas y ópticas de los materiales de cambio de fase y fue entonces cuando tuvimos la idea de crear este sándwich hecho de capas de pocos nanómetros de grosor. Y hallamos que no solo éramos capaces de crear imágenes en la capa intermedia de GST sino, para nuestra sorpresa, esas finas capas nos ofrecían un contraste excepcional. Descubrimos también que alterando el tamaño de la capa de electrodo inferior (la parte de abajo del sandwich), podíamos, además, cambiar a voluntad los colores de la imagen".

Aunque el trabajo está aún en sus fases iniciales, su potencial es incuestionable. Tanto, que el equipo de Oxford ha patentado ya su descubrimiento. "Dado que las capas de nuestro dispositivo pueden depositarse en lonjas tan finas —explicó Bhaskaran— pueden incorporarse a materiales flexibles y muy delgados. Ya hemos demostrado que la técnica funciona en materiales de cerca de 200 nanómetros de espesor. Y eso lo hace potencialmente útil para las pantallas de gafas inteligentes, pantallas plegables, parabrisas e incluso retinas sintéticas que imitan las propiedades fotorreceptoras de las células del ojo humano".

Para Peiman Hosseini, primer firmante del artículo de Nature, "nuestros modelos son tan buenos que podemos afinar nuestros píxeles experimentales para crear cualquier color que queramos, incluyendo los colores primarios que se necesitan en cualquier pantalla".

"Una de las ventajas de nuestra creación (agregó) es que, a diferencia de las pantallas convencionales de LCD, no es necesario refrescar constantemente todos los píxeles, sino sólo aquellos que están cambiando (de forma que los píxeles estáticos se quedan como estaban). Y eso significa que cualquier pantalla que se base en esta tecnología tendrá un consumo energético extremadamente bajo".

La investigación sugiere también que estas finísimas pantallas, con espesores inferiores a los de una hoja de papel, tendrán también la capacidad de pasar de un modo e-reader de bajo consumo a otro capaz de reproducir video a unas resoluciones jamás alcanzadas hasta ahora. Tales pantallas, además, pueden crearse a partir de materiales muy baratos y abundantes y resultan muy económicas y fáciles de fabricar.

Flexibles. Otro de los adelantos aplicados a las pantallas fue presentado hace pocos días.

Luego de su lanzar su smarphone flexible, la compañía surcoreana LG subió la apuesta y desarrolló una pantalla transparente y flexible de 18 pulgadas con una resolución de 1200 x 810 píxeles.

Con una capacidad de doblarse hasta alcanzar los tres centímetros de diámetro, en lugar de tecnología LCD utiliza Oled (diodos orgánicos de emisión de luz), la cual requiere menos energía para mostrar imágenes, ya que los diodos emiten luz por sí mismos. "Para el 2017 habremos desarrollado exitosamente una pantalla OLED Ultra HD flexible y transparente de más de 60 pulgadas", dijo In-Byung Kang, director del departamento de investigación y desarrollo de LG.

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