Un equipo de investigación de la Universidad de Nottingham Trent en el Reino Unido, la Universidad Nacional de Australia y la Universidad de Nueva Gales del Sur en Canberra han desarrollado una tecnología de visualización de prueba de concepto que podría reemplazar los paneles LCD comunes en muchos de los televisores de pantalla grande de hoy.
Aunque algunos televisores modernos de gama alta pueden tener pantallas cuánticas o paneles OLED, muchos de los modelos más baratos disponibles utilizarán tecnología LCD (pantalla de cristal líquido), filtros polarizadores y retroiluminación LED. Pero los investigadores dicen que se ha alcanzado el límite para el desarrollo de este tipo de tecnología.
“La capacidad de las pantallas convencionales ha alcanzado su punto máximo y es poco probable que mejore significativamente en el futuro debido a múltiples limitaciones”, dijo Dragomir Nechev, profesor de física en la Universidad Nacional de Australia. “Hoy existe una búsqueda de tecnología de pantalla plana de estado sólido con alta resolución y una frecuencia de actualización rápida. Hemos diseñado y desarrollado píxeles de superficie que podrían ser ideales para las pantallas de próxima generación. A diferencia de los cristales líquidos, nuestros píxeles no requieren LED polarizados para trabajar, lo que reduce el consumo de energía de las pantallas a la mitad.
Para controlar píxeles individuales a una alta tasa de modulación, la plataforma de prueba de concepto utiliza un óxido conductor transparente para actuar como un calentador accionado eléctricamente que puede cambiar rápidamente las propiedades ópticas de las células de superficie de silicio, que se dice que son 100 veces más delgadas que células de cristal líquido 200 veces más delgadas que un cabello humano. Esta tecnología da como resultado tiempos de respuesta inferiores al milisegundo, 10 veces más rápido que el límite de detección del ojo humano.
Khosrow Zanganeh Kamali, Universidad Nacional de Australia
“Nuestros píxeles están hechos de silicio, que ofrece una larga vida a diferencia de los materiales orgánicos necesarios para otras alternativas existentes”, señaló el profesor Andriy Mirosnichenko de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Canberra. “Además, el silicio está ampliamente disponible, la compatibilidad con CMOS es una tecnología madura y barata de producir”.
Esta tecnología también se puede utilizar en holografía dinámica para realidad virtual, en tecnologías LiDAR, produciendo paneles planos que son 100 veces más delgados con una resolución 100 veces mayor que las pantallas actuales basadas en LCD, al tiempo que reducen el consumo de energía a la mitad.
Además, debido a que la matriz de la metasuperficie puede reemplazar efectivamente la capa de cristal líquido en las pantallas existentes, los investigadores creen que los fabricantes no necesitarán invertir en líneas de producción completamente nuevas para fabricar los paneles.
El proyecto ahora buscará escalar la tecnología para televisores de pantalla grande, así como mejorar aún más el rendimiento de las superficies clave utilizando inteligencia artificial y aprendizaje automático.
“Hemos allanado el camino para romper la barrera tecnológica al reemplazar la capa de cristal líquido en las pantallas existentes con una metasuperficie, lo que nos permite hacer pantallas planas sin LCD asequibles”, dijo el investigador principal Mohsen Rahmani, profesor de ingeniería en Nottingham. Universidad de Trento. Facultad de ciencias y tecnología. “Las métricas más importantes para las pantallas planas son el tamaño de píxel, la resolución, el peso y el consumo de energía. Hemos abordado cada uno de estos a través de nuestro concepto de superposición.
“Lo que es más importante, nuestra nueva tecnología puede conducir a una reducción significativa en el consumo de energía; esta es una gran noticia dada la cantidad de monitores y televisores que se usan en los hogares y las empresas todos los días. Creemos que es hora de que las pantallas LCD y LED se eliminen gradualmente”. de la misma manera que los televisores de tubo de rayos Cátodo anterior (CRT) en los últimos 10 a 20 años.”
Se ha publicado un artículo de investigación en la revista Luz: ciencia y aplicaciones.
Fuentes: Universidad de Nottingham Trent, Universidad Nacional de Australia, UNSW Canberra
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