Ha sido un sueño de muchos años atrás imitar la piel del pulpo o del calamar que cambia de color, permitiendo que personas u objetos desaparezcan en el fondo natural, pero hacer pantallas de visualización flexibles para áreas grandes sigue siendo prohibitivamente costoso porque están construidos con alta precisión capas múltiples.
Ello se ha podido conseguir gracias a la creación de los pixeles más pequeños jamás creados, un millón de veces más pequeños que los de los teléfonos inteligentes, creados al atrapar partículas de luz bajo pequeñas partículas de oro, podrían usarse para nuevos tipos de pantallas flexibles a gran escala, lo suficientemente grandes como para cubrir edificios enteros, según relata en un avance “Science Daily”.
Jialong Peng, Hyeon-Ho Jeong, Qianqi Lin, Sean Cormier, Hsin-Ling Liang, Michael F. L. De Volder, Silvia Vignolini, Jeremy J. Baumberg forman el equipo de científicos de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, que han desarrollado pixeles a color compatibles con la fabricación de películas de plástico flexible, lo que reduce drásticamente su costo de producción. Los resultados son han sido publicados en su totalidad en la revista “Science Advances”.
En el centro de los píxeles desarrollados por los científicos de Cambridge, bajo la dirección del profesor Jeremy J Baumberg, hay una pequeña partícula de oro de unas mil millonésimas de metro de diámetro. El grano se asienta sobre una superficie reflectante, atrapando la luz en el espacio intermedio. Alrededor de cada grano de oro hay una capa delgada y adhesiva que cambia químicamente cuando se cambia eléctricamente, lo que hace que el píxel cambie de color en todo el espectro.
El equipo de científicos, de diferentes disciplinas, incluida la física, química y la fabricación, crearon los píxeles recubriendo granos dorados con un polímero activo llamado polianilina y luego rociándolas sobre plástico flexible recubierto en espejo, para reducir drásticamente el costo de producción.
Los píxeles son los más pequeños que se hayan creado, un millón de veces más pequeños que los píxeles típicos de teléfonos inteligentes. Pueden verse a la luz del sol y, debido a que no necesitan una potencia constante para mantener su color establecido, tienen un rendimiento energético que hace que grandes áreas sean factibles y sostenibles. «Comenzamos lavándolos sobre paquetes de alimentos aluminizados, pero luego descubrimos que la fumigación con aerosol es más rápida«, dijo el coautor Hyeon-Ho Jeong del Laboratorio Cavendish de Cambridge.
«Estas no son las herramientas normales de la nanotecnología, pero este tipo de enfoque radical es necesario para hacer factibles las tecnologías sostenibles«, dijo el profesor Jeremy J Baumberg, del Centro de Nanofotónica del Laboratorio Cavendish de Cambridge, quien dirigió la investigación. «La extraña física de la luz en la nanoescala permite que se cambie, incluso si se cubre menos de una décima parte de la película con nuestros píxeles activos. Esto se debe a que el tamaño aparente de cada píxel para la luz es muchas veces más grande que su área física cuando utilizando estas arquitecturas de oro resonantes«.
Los píxeles podrían permitir una gran cantidad de nuevas posibilidades de aplicación, como pantallas de visualización del tamaño de un edificio, arquitectura que puede apagar la carga de calor solar, ropa y recubrimientos de camuflaje activo, así como pequeños indicadores para los próximos dispositivos de Internet de las cosas.
La investigación se financia como parte de una inversión del Engineering & Physical Sciences Research Council (Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas) del Reino Unido, en el Cambridge NanoPhotonics Center, así como en el Consejo Europeo de Investigación (ERC) y el Consejo de Becas de China.