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    El nuevo revestimiento de pantalla facilita mucho la lectura a la luz del sol:¿el secreto? Ojos de polilla

    Los investigadores crearon una película de nanoestructuras similares a ojos de polilla que pueden mejorar la visibilidad de la luz solar en las pantallas de teléfonos móviles y tabletas. Las imágenes muestran las nanoestructuras desde arriba (izquierda) y desde el lado (derecha). Crédito:Shin-Tson Wu, Facultad de Óptica y Fotónica, Universidad de Florida Central

    Incluso las pantallas de los teléfonos y tabletas más nuevos pueden ser difíciles de leer en exteriores con luz solar intensa. Inspirado en las nanoestructuras que se encuentran en los ojos de las polillas, Los investigadores han desarrollado una nueva película antirreflectante que podría evitar que las personas tengan que correr a la sombra para mirar sus dispositivos móviles.

    La película antirreflectante exhibe una reflexión superficial de solo .23 por ciento, mucho más bajo que el reflejo de la superficie del iPhone del 4,4 por ciento, por ejemplo. El reflejo es la razón principal por la que es difícil leer la pantalla de un teléfono a la luz del sol. ya que la luz intensa que se refleja en la superficie de la pantalla la lava.

    Investigadores dirigidos por Shin-Tson Wu de la Facultad de Óptica y Fotónica, Universidad de Florida Central (CREOL), informe sobre su nuevo revestimiento antirreflectante en Optica , Revista de la Optical Society para investigaciones de alto impacto.

    "El uso de nuestra película antirreflejos flexible en teléfonos inteligentes y tabletas hará que la pantalla sea brillante y nítida, incluso cuando se ve afuera, ", dijo Wu." Además de exhibir una baja reflexión, nuestra película inspirada en la naturaleza también es resistente a los arañazos y autolimpiante, que protegería las pantallas táctiles del polvo y las huellas dactilares ".

    La nueva película contiene diminutos hoyuelos uniformes, cada uno de unos 100 nanómetros de diámetro (aproximadamente una milésima parte del ancho de un cabello humano). El revestimiento también se puede utilizar con aplicaciones de visualización flexible, como teléfonos con pantallas que se pliegan como un libro, que se espera que lleguen al mercado el próximo año.

    Inspirado en la naturaleza

    Muchos de los teléfonos inteligentes actuales usan un sensor para detectar la luz ambiental brillante y luego aumentan el nivel de brillo de la pantalla lo suficiente como para superar el fuerte reflejo de la superficie. Aunque este tipo de control de brillo adaptativo puede ayudar a mejorar la legibilidad, también agota la energía de la batería. Otros métodos para resolver el problema de la visibilidad de la luz solar han resultado difíciles de implementar.

    Buscando un enfoque más simple para mejorar la legibilidad de la pantalla en el exterior, los investigadores se volvieron hacia la naturaleza. Los ojos de las polillas están cubiertos con un patrón de nanoestructuras antirreflectantes que permiten que las polillas vean en la oscuridad y evitan los reflejos oculares que podrían ver los depredadores. Debido a que otros grupos de investigación han experimentado con el uso de nanoestructuras similares a ojos de polilla para reducir la luz solar reflejada en la superficie de las células solares, Wu y su equipo pensaron que la misma técnica también podría funcionar en pantallas móviles.

    "Aunque se sabe que las estructuras de ojo de polilla pueden reducir la reflexión de la superficie, es relativamente difícil fabricar una película antirreflectante con esta nanoestructura que sea lo suficientemente grande para usar en un teléfono móvil o tableta, "dijo Guanjan Tan, primer autor del artículo. "Debido a que las estructuras son tan pequeñas, es necesaria una técnica de fabricación de alta resolución y alta precisión ".

    Los investigadores desarrollaron una técnica de fabricación que utiliza nanoesferas autoensambladas para formar una plantilla precisa que se puede utilizar para crear la estructura similar a un ojo de polilla en un revestimiento. La simplicidad y precisión de este proceso permitió la fabricación de la intrincada estructura en una película lo suficientemente grande como para aplicarla a una pantalla móvil.

    Los investigadores también crearon un modelo computacional para simular el comportamiento óptico de los recubrimientos. Después de demostrar que el modelo representó con precisión los resultados experimentales, los investigadores lo utilizaron para optimizar el tamaño de las nanoestructuras de ojo de polilla para lograr el mejor rendimiento.

    Viendo a la luz del sol

    Las pruebas de la película después de la optimización mostraron que cuando se ve a la luz del sol, el vidrio cubierto con la nueva película mostró una mejora de más de cuatro veces en la relación de contraste, la diferencia entre el blanco más brillante y el negro más oscuro. Cuando se ve a la sombra, el vidrio con la nueva película mostró una mejora de aproximadamente diez veces en la relación de contraste. Los investigadores también utilizaron procedimientos industriales estándar para probar su flexibilidad, así como sus capacidades de autolimpieza y antiarañazos.

    "Nuestros resultados de medición indican que la película antirreflectante con forma de ojo de polilla muestra un excelente comportamiento óptico y resistencia mecánica, "dijo Jun-Haw Lee de la Universidad Nacional de Taiwán, un miembro clave del equipo de investigación. "Nuestra película proporciona un método eficiente y de bajo costo para reducir el reflejo de la superficie y mejorar la legibilidad a la luz del sol de los dispositivos móviles".

    Los investigadores ahora están trabajando para mejorar aún más las propiedades mecánicas de la película antirreflectante, incluida la búsqueda del mejor equilibrio entre dureza y flexibilidad de la superficie, para hacer que la superficie de la película sea lo suficientemente resistente para un uso prolongado en pantallas táctiles. También están utilizando el modelo de simulación para optimizar aún más la forma y el tamaño de la estructura del ojo de la polilla para obtener un rendimiento óptico aún mejor de lo que jamás se creyó posible.

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