Informática

Telas invisíveis serão feitas com LEDs monoatômicos

LED de um átomo de espessura abre caminho para telas invisíveis
O LED desaparece completamente quando apagado porque tem espessura atômica. [Imagem: Javey Lab]

Telas transparentes

Este novo componente emissor de luz é um LED, da espessura de uma camada atômica, mas com vários milímetros de largura, e que fica totalmente transparente quando é desligado.

O material emissor de luz é um semicondutor monocamada, com apenas três átomos de espessura.

Esta inovação abre o caminho para telas invisíveis em paredes e janelas - telas que ficam brilhantes quando ligadas, mas transparentes quando desligadas - ou em aplicações mais exóticas, como tatuagens emissoras de luz.

"Os materiais são tão finos e flexíveis que o componente pode se tornar transparente e se adaptar a superfícies curvas," disse Der-Hsien Lien, da Universidade da Califórnia em Berkeley.

O trabalho superou barreiras fundamentais na utilização da tecnologia LED em semicondutores monocamada, permitindo que esses dispositivos sejam dimensionados de tamanhos menores do que a largura de um fio de cabelo humano até vários milímetros.

Isso significa que a espessura do material pode ser mantida muito fina (escala atômica), mas suas dimensões laterais (largura e comprimento) podem ser grandes, de modo que a intensidade da luz mantém-se alta o suficiente para aplicações práticas.

LED monocamada

Os LEDs comerciais são feitos com um material semicondutor no qual são injetadas cargas positivas e negativas, que produzem luz quando se encontram. Isso exige dois eletrodos, um para injetar as cargas negativas e outro para injetar as cargas positivas. O problema é que fabricar eletrodos para fazer contatos com materiais monoatômicos é um desafio que certamente vai causar tropeços quando se caminhar para a escala industrial.

A equipe contornou esse problema projetando um LED que requer apenas um contato no semicondutor. Colocando a monocamada semicondutora sobre um isolante e colocando eletrodos na monocamada e sob o isolante, os pesquisadores puderam aplicar uma corrente alternada através do isolador. No momento em que o sinal alternado muda sua polaridade de positiva para negativa (e vice-versa), ambas as cargas positivas e negativas estão presentes ao mesmo tempo no semicondutor, criando luz.

O mecanismo funcionou em quatro diferentes materiais monocamada, os quais emitem diferentes cores de luz.

O componente ainda é uma prova de conceito, e muita pesquisa deverá ser feita para viabilizar as telas invisíveis, principalmente para aumentar a eficiência. Medir a eficiência de um dispositivo desses não é simples, mas a equipe estima que ela seja de cerca de 1% - os LEDs comerciais têm eficiências de 25 a 30%.

Bibliografia:

Large-area and bright pulsed electroluminescence in monolayer semiconductors
Der-Hsien Lien, Matin Amani, Sujay B. Desai, Geun Ho Ahn, Kevin Han, Jr-Hau He, Joel W. Ager III, Ming C. Wu, Ali Javey
Nature Communications
Vol.: 9, Article number: 1229
DOI: 10.1038/s41467-018-03218-8




Outras notícias sobre:

    Mais Temas