A tecnologia de tela que pode fazer quase tudo

À primeira vista, parece uma relíquia da dezena de 1980. Uma pequena tela de computador com texto tremeluzente e de baixa solução rolando por ela. Mas nascente pode ser o horizonte.

A tela foi feita com tecnologia de diodo emissor de luz perovskita (PeLED). É radicalmente dissemelhante da tecnologia LED usada atualmente na tela do smartphone e pode levar a dispositivos mais finos, mais baratos e com bateria de maior duração.

Ou por outra, os PeLEDs são muito incomuns, pois podem haurir luz e também emiti-la, o que significa que você pode usar o mesmo material para integrar capacidades de toque, sentimento do dedo e detecção de luz envolvente, diz Feng Gao, da Universidade de Linköping, na Suécia.

“Isso é difícil, mas achamos que é verosímil”.

Nos smartphones atuais, essas funções são realizadas por componentes eletrônicos separados da própria tela do telefone.

Em cláusula publicado em abrilo professor Gao e colegas demonstraram seu protótipo com sensibilidade ao toque e à luz envolvente já funcionando.

“É uma prova muito boa… é muito novidade”, diz Daniele Braga, encarregado de vendas e marketing da Fluxim, uma empresa de pesquisa tecnológica na Suíça. Embora ele observe que a otimização de todas as diferentes funções prometidas cá pode dificultar a comercialização rápida desse tipo de display.

Por videochamada, o Prof Gao mostra a versão mais recente da tecnologia. É outra tela pequena, mas desta vez os pixels por polegada (ppi), uma medida da nitidez da tela, quase dobraram – em 90 ppi.

Na tela, uma animação simples é reproduzida, mostrando dois bonecos lutando. Um cláusula com mais detalhes sobre nascente protótipo acaba de ser publicado.

Perovskita, o mineral contém cálcio, titânio e oxigênio dispostos em uma estrutura cristalina. Foi desvelado em 1800, mas mais tarde as pessoas perceberam que poderiam fazer outros tipos de perovskitas que compartilhassem a mesma estrutura e tivessem diferentes elementos ou moléculas uma vez que componentes.

Dependendo dos materiais escolhidos, as perovskitas podem ser muito boas, por exemplo, na transporte de eletricidade ou na emissão de luz.

“Ao ajustar ligeiramente a constituição química é verosímil vedar todo o espectro visível”, diz o Dr. Braga, explicando que a produção de perovskitas é um processo relativamente simples e barato. “Se você pensar na produção em tamanho, isso é gigantesco.”

Existem alguns problemas, no entanto.

Os PeLEDs são notoriamente instáveis ​​– eles estragam com a exposição à umidade ou oxigênio, por exemplo. Loreta Muscarella, da universidade VU Amsterdam, está trabalhando para desenvolver novos tipos de PeLEDs.

Ela diz que se você deixar um PeLED por aí por algumas horas ou dias, a cor da luz que ele emite irá degradar gradualmente ou mudar para uma versão menos pura de, digamos, verdejante, do que o verdejante que você deseja.

E isso mina todo o sentido das perovskitas. Eles são desejáveis ​​em segmento porque podem ser ajustados para exprimir uma forma muito específica e pura de vermelho, verdejante ou azul – os principais tons necessários para displays digitais coloridos.

Para mantê-los estáveis, os PeLEDs podem ser encapsulados em cola ou resina, diz o Prof Gao. Mas os investigadores ainda estão a trabalhar para prometer que a tecnologia não vacile durante um longo período.

Dr Muscarella diz que os LEDs tradicionais têm vida útil de 50.000 horas ou mais, enquanto a vida útil do PeLED ainda está na tira de centenas a milhares de horas.

Pode levar anos até que você compre um resultado mercantil que contenha PeLED, acrescenta ela.

Mas há um tipo dissemelhante de perovskita emissora de luz que você poderá ver primeiro no mercado.

Depende da fotoluminescência. Oriente não é um LED propriamente dito, mas sim um filtro ou material semelhante a um filme que absorve e reemite luz em uma cor específica.

Em algumas TVs no mercado hoje, um filtro sarapintado fornece as cores cruciais vermelho, verdejante e azul usadas em cada pixel da tela.

É misturando essas cores em diferentes níveis que você pode obter a gama de matizes necessária para exibir uma imagem completa.

Os filtros vermelho, verdejante e azul são iluminados por uma retroiluminação LED. Mas os filtros de hoje bloqueiam grande segmento dessa luz.

As perovskitas fotoluminescentes, por outro lado, deixam passar quase toda a luz, o que significaria um grande aumento no clarão e na eficiência.

A Helio, uma empresa britânica, está trabalhando nisso. Um vídeo em seu site mostra uma vez que um filme de perovskita de cor vermelha ou verdejante pode reemitir luz azul uma vez que vermelha ou verdejante quase perfeitamente.

A tecnologia que o professor Gao e seus colegas estão desenvolvendo é muito dissemelhante. Eles estão experimentando telas que emitem luz usando LEDs feitos de perovskitas.

Estas são conhecidas uma vez que perovskitas eletroluminescentes. Trabalhar com eles é complicado porque são sensíveis a campos elétricos e, uma vez que mencionado, não são muito estáveis. Mas eventualmente poderiam ser opções ainda mais eficientes para iluminar os pixels vermelhos, verdes e azuis em uma tela de smartphone, tablet ou TV sem a premência de filtros de cores.

As principais vantagens da mudança para esta tecnologia poderão estar na redução do dispêndio destes dispositivos e na redução do seu consumo de robustez.

Ninguém tem certeza de quanto menos robustez um horizonte display PeLED poderá consumir em confrontação com, digamos, uma tela OLED, mas experimentos de laboratório sugerem que os PeLEDs já são competitivos com os OLEDs e podem um dia superá-los significativamente em termos de eficiência, diz o Dr. .

O Prof Sir Richard Friend, da Universidade de Cambridge, é um dos cofundadores da Helio, junto com o Prof Henry Snaith da Universidade de Oxford. Ele ressalta que um dos desafios dos PeLEDs é fazer com que emitam luz na direção certa. Isso realmente importa para monitores.

“Você precisa que a luz seja emitida para frente, em vez de permanecer presa lateralmente”, explica ele.

Os pesquisadores estão experimentando muitas técnicas diferentes para resolver esse problema. Dr. Muscarella e colegas tentaram imprimir um padrão montanhoso em nanoescala na superfície dos PeLEDs, por exemplo, o que parece melhorar a emissão de luz.

Para o Prof Gao, no entanto, que publicou juntamente com o Prof Sir Friend e que recebeu o seu doutoramento pela Universidade de Cambridge em 2011, a promessa de ecrãs PeLED que fazem muito mais do que exprimir luz é encantador.

Da verificação de impressões digitais à detecção de frequência cardíaca e detecção de luz, tudo um dia poderia ser feito usando uma única placa de materiais em camadas com a importantíssima perovskita que absorve luz no meio.

“É realmente muito único”, diz ele, entusiasmado. “Isso não é verosímil com outras tecnologias LED.”