Revolução nas telas com pontos quânticos impressos em 3D

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/08/2020

Detalhe do bocal que aplica os pontos quânticos com resolução inédita.
[Imagem: Jongcheon Bae et al. - 10.1021/acsnano.0c04075]

Pontos quânticos em 3D

Engenheiros criaram os primeiros protótipos de uma tela - ainda em pequena escala - com uma resolução tão alta que eles já estão falando em criar telas 3D realísticas.

Jongcheon Bae e seus colegas do Instituto de Pesquisas Eletrotecnológicas da Coreia desenvolveram uma forma de impressão 3D tão precisa que ela permite depositar pontos quânticos individualmente e com perfeito controle sobre seu diâmetro e sua altura.

Os pontos quânticos são estruturas semicondutoras nanoscópicas - eles podem ter apenas alguns poucos átomos de diâmetro - já utilizadas em telas de TVs e computadores. Quando estimulados por luz ou eletricidade, os pontos quânticos emitem luz em várias cores, com cores de elevada pureza e alta estabilidade.

As empresas estão fazendo um esforço para diminuir o tamanho de cada píxel para aumentar seus números por área, o que significa uma maior resolução para a tela. No entanto, a intensidade da luz emitida cai conforme o tamanho do píxel diminui, por isso os pontos quânticos usados atualmente ainda são "grandes" ou muito espaçados.

Bae e seus colegas resolveram esse dilema com uma tecnologia de impressão 3D nanofotônica que permite a produção de píxeis tridimensionais (3D) com dimensões em nanoescala - a técnica atual consiste em aplicá-los como estruturas bidimensionais em filmes finos.

Com isto, os pontos quânticos podem ser depositados sobre qualquer substrato, com uma densidade inédita e ainda manter a qualidade.

Esta é a "fábrica" de nanotelas - quase no centro da imagem. Agora tudo terá que ser escalonado para a dimensão industrial.
[Imagem: Korea Electrotechnology Research Institute (KERI)]

Píxeis por polegada

A equipe demonstrou a produção de píxeis com dimensões laterais de 620nm e 10.000nm de altura. O leiaute 3D permitiu um aumento de duas vezes no brilho com cores completas (vermelho, verde, azul), em comparação com a estrutura convencional baseada em filme fino.

No que diz respeito aos píxeis por polegada (PPI), um indicador usado para medir a densidade de píxeis, ou resolução da tela, a nova tecnologia permitiu criar as três cores primárias em 5.600 PPI, excedendo em muito as TVs QLED de 8K (100 PPI), os laptops (200 PPI), e os celulares (800 PPI), além de ultrapassar em 5 vezes o limite presumido da tecnologia atualmente utilizada nas telas de pontos quânticos (1.000 PPI).

Isso torna a tecnologia promissora para uma nova geração de telas, envolvendo aplicações como realidade virtual, realidade aumentada e projetores de alta definição, além de abrir a possibilidade de uso dos pontos quânticos como meio de armazenamento digital de dados.

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