El futuro ya está aquí: crean la primera pantalla de «nano píxeles»

Para conseguirlo, los investigadores exploraron el nexo que existe entre las propiedades eléctricas y ópticas en los materiales que admiten un cambio de fase (esto es, que pueden pasar de ser amorfos a un estado cristalino). Y hallaron que comprimiendo, como si se tratara de un sandwich, una fina capa de siete nanómetros de un material de cambio de fase (GST por sus siglas en ingés) entre otras dos capas de electrodo transparente, es posible usar la tenue corriente producida para «dibujar» imágenes en la capa intermedia de GST.

En un primer momento, se crearon así imágenes fijas usando un microscopio electrónico, pero el equipo ha conseguido demostrar que estas «fichas comprimidas» de GST pueden transformarse fácilmente en dispositivos análogos a los que trabajan con los píxeles convencionales. Estos «nano-pixeles», de apenas 300 x 300 nanómetros, pueden ser activados y desactivados eléctricamente, creando así los puntos de color que serían la base de una tecnología de pantallas capaz de ofrecer una resolución desconocida hasta el momento. El material de cambio de fase utilizado fue la aleación Ge2Sb2Te5 (Germanio-Antimonio-Telurio o GST), comprimido entre dos capas de electrodo hechas de óxido de indio.

«No estábamos tratando de inventar un nuevo tipo de pantalla -explica Harish Bhaskaran, director de la investigación- . Solo explorábamos las relaciones entre las propiedades eléctricas y ópticas de los materiales de cambio de fase y fue entonces cuando tuvimos la idea de crear este 'sandwich' hecho de capas de pocos nanómetros de grosor. Y hallamos que no solo eramos capaces de crear imágenes en la capa intermedia de GST sino, para nuestra sorpresa, esas finas capas nos ofrecían un contraste excepcional. Descubrimos también que alterando el tamaño de la capa de electrodo inferior (la parte de abajo del sandwich), podíamos, además, cambiar a voluntad los colores de la imagen».

Aunque el trabajo está aún en sus fases iniciales, su potencial es incuestionable. Tanto, que el euipo de Oxford ha patentado ya su descubrimiento. «Dado que las capas de nuestro dispositivo pueden depositarse en lonchas tan finas -explica Bhaskaran- pueden incorporarse a materiales flexibles y muy delgados. Ya hemos demostrado que la técnica funciona en materiales de cerca de 200 nanómetros de espesor. Y eso lo hace potencialmente útil para las pantallas de gafas inteligentes, pantallas plegables, parabrisas e incluso retinas sintéticas que imitan las propiedades fotoreceptoras de las células del ojo humano».

Para Peiman Hosseini, primer firmante del artículo de «Nature», «Nuestros modelos son tan buenos que podemos afinar nuestros 'píxeles' experimentales para crear cualquier color que queramos, incluyendo los colores primarios que se necesitan en cualquier pantalla. Una de las ventajas de nuestra creación es que, a diferencia de las pantallas convencionales de LCD, no es necesario refrescar constantemente todos los píxeles, sino sólo aquellos que están cambiando (de forma que los píxeles estáticos se quedan como estaban). Y eso significa que cualquier pantalla que se base en esta tecnología tendrá un consumo energético extremadamente bajo".

La investigación sugiere también que estas finísimas pantallas, con espesores inferiores a los de una hoja de papel, tendrán también la capacidad de pasar de un modo 'e-reader' de bajo consumo a otro capaz de reproducir vídeo a unas resoluciones jamás alcanzadas hasta ahora. Tales pantallas, además, pueden crearse a partir de materiales muy baratos y abundantes y resultan muy económicas y fáciles de fabricar.