A primera vista parece una reliquia de los años 80. Una pequeña pantalla de computadora con texto parpadeante de baja resolución desplazándose a través de ella. Pero este podría ser el futuro.
La pantalla está fabricada con tecnología de emisión de luz de perovskita (PeLED). Es radicalmente diferente de la tecnología LED que se utiliza hoy en día en la pantalla de los teléfonos inteligentes y podría dar lugar a dispositivos más delgados y más baratos con una mayor duración de la batería.
No sólo eso, sino que los PeLED también son muy inusuales en su capacidad de absorber y emitir luz, lo que significa que se puede usar el mismo material para combinar capacidades de detección táctil, de huellas dactilares y de luz ambiental, dice Feng Gao de la Universidad de Linköping en Suecia.
«Esto es difícil pero creemos que es posible».
En los teléfonos inteligentes actuales, estas funciones se realizan mediante componentes electrónicos separados de la propia pantalla del teléfono.
En un artículo publicado en abrilEl profesor Gao y sus colegas demostraron su prototipo utilizando sensibilidad táctil y a la luz ambiental que realmente funciona.
«Es una exhibición muy bonita… Es muy nueva», dice Daniel Braga, jefe de ventas y marketing de Floxim, una empresa de investigación tecnológica en Suiza. Aunque señala que mejorar todas las diferentes funciones prometidas aquí podría dificultar la comercialización rápida de este tipo de pantalla.
A través de videollamada, el profesor Gao demuestra la última versión de la tecnología. Es otra pantalla pequeña, pero esta vez los píxeles por pulgada (ppi), una medida de nitidez de la pantalla, casi se han duplicado a 90 ppi.
En la pantalla se reproduce una animación sencilla que muestra a dos personas peleando. El artículo contiene más detalles sobre este prototipo. se acaba de publicar.
El mineral perovskita contiene calcio, titanio y oxígeno dispuestos en una estructura cristalina. Fue descubierto en el siglo XIX, pero más tarde la gente se dio cuenta de que podían fabricar otros tipos de perovskitas que compartieran la misma estructura pero que tuvieran diferentes elementos o moléculas como componentes.
Dependiendo del material elegido, las perovskitas pueden ser muy buenas, por ejemplo, para conducir electricidad o emitir luz.
“Ajustando ligeramente la composición química, se puede cubrir todo el espectro visible”, afirma el Dr. Braga, y explica que fabricar perovskitas es un proceso relativamente sencillo y barato. «Si piensas en la producción en masa, esto es enorme».
Sin embargo, existen algunos problemas.
Se sabe que los PeLED son inestables y se deterioran cuando se exponen a la humedad o al oxígeno, por ejemplo. Loretta Muscarella de VU Amsterdam está desarrollando nuevos tipos de PeLED.
Si dejas un PeLED por unas horas o días, dice, el color de la luz que emite se degradará gradualmente o se convertirá en una versión menos pura de verde que, por ejemplo, el verde que deseas.
Esto socava todo el sentido de las perovskitas. Son deseables en parte porque pueden ajustarse para emitir una forma muy específica y muy pura de rojo, verde o azul, los principales tonos necesarios para las pantallas digitales a todo color.
Más tecnología empresarial
Para mantener su estabilidad, los PeLED pueden recubrirse con pegamento o resina, afirma el profesor Gao. Pero los investigadores todavía están trabajando para garantizar que la tecnología no falle durante un largo período.
Los LED tradicionales tienen una vida útil de 50.000 horas o más, mientras que los PeLED todavía tienen una vida útil de cientos a miles de horas, dice el Dr. Muscarella.
Añade que podrían pasar años antes de que se compre un producto comercial que contenga PeLED.
Pero hay un tipo diferente de perovskita emisora de luz que quizás veas primero en el mercado.
Se basa en la fotoluminiscencia. No se trata de un LED en sí, sino de un filtro o material similar a una película que absorbe la luz y la reemite en un color específico.
En algunos televisores del mercado actual, el filtro de color proporciona los importantes colores rojo, verde y azul que se utilizan en cada píxel de la pantalla.
Mezclando estos colores en diferentes niveles, puede obtener la gama de colores necesaria para mostrar la imagen completa.
Los filtros rojo, verde y azul están iluminados por una retroiluminación LED. Pero los filtros actuales bloquean gran parte de esta luz.
Por el contrario, las perovskitas fotovoltaicas dejan pasar casi toda la luz, lo que supone un aumento significativo de brillo y eficiencia.
La empresa británica Helio está trabajando en este asunto. Un vídeo en su sitio web muestra cómo la película de perovskita roja o verde puede reemitir luz azul casi perfectamente en rojo o verde.
La tecnología desarrollada por el profesor Gao y sus colegas es completamente diferente. Están experimentando con pantallas que emiten luz mediante LED de perovskita.
Estos se conocen como electrodos de perovskita. Trabajar con ellos es difícil porque son sensibles a los campos eléctricos y, como ya hemos dicho, poco estables. Pero, en última instancia, podrían ser opciones más eficientes para iluminar los píxeles rojos, verdes y azules de un teléfono inteligente, tableta o pantalla de televisor sin necesidad de filtros de color.
Las principales ventajas de pasarse a esta tecnología podrían ser la reducción del coste de estos dispositivos y la reducción de su consumo energético.
Nadie está muy seguro de cuánta menos energía podría consumir una futura pantalla PeLED en comparación con, digamos, una OLED, pero los experimentos de laboratorio sugieren que los PeLED ya son competitivos con los OLED y algún día podrían superarlos significativamente en eficiencia, afirma el Dr. Muscarella. .
El profesor Sir Richard Friend, de la Universidad de Cambridge, es uno de los fundadores de Helio, junto con el profesor Henry Snaith de la Universidad de Oxford. Señala que uno de los retos a los que se enfrentan los dispositivos PeLED es conseguir que emitan luz en la dirección correcta. Esto es realmente importante para los monitores.
«Es necesario que la luz emane hacia adelante en lugar de desviarse hacia los lados», explica.
Los investigadores están experimentando con muchas técnicas diferentes para abordar este problema. El Dr. Muscarella y sus colegas han intentado tomar huellas dactilares. Nano patrón lleno de baches Por ejemplo, en la superficie de los PeLED, que parece mejorar la emisión de luz.
Sin embargo, para el profesor Gao, que publicó con el profesor Sir Friend y que recibió su doctorado en la Universidad de Cambridge en 2011, la promesa de pantallas PeLED que hagan mucho más que simplemente emitir luz está en el horizonte.
Desde la verificación de huellas dactilares hasta la detección de frecuencia cardíaca y detección de luz, esto algún día podría hacerse usando una sola hoja de material en capas con la importante perovskita que absorbe la luz en el medio.
«Es realmente único», dice con entusiasmo. «Esto no es posible con otras tecnologías LED».
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