Es ampliamente conocido que sumergir una manzana pelada en agua salada previene la oxidación y el pardeamiento. pero ¿sabías que el agua salada también puede proteger los materiales frágiles de puntos cuánticos (QD)? Un equipo de investigación dirigido por el profesor Chen Hsueh-Shih del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwán ha desarrollado recientemente la primera técnica de inyección de tinta del mundo para utilizar agua salada para encapsular materiales QD. que no solo resiste la corrosión por agua y oxígeno, pero también se puede imprimir uniformemente como una película de plástico flexible en una matriz de micro LED para su uso en pantallas flexibles de alta resolución para teléfonos móviles, lentes, etc.

Para crear pantallas ultradelgadas y flexibles con mayor resolución, mayor brillo, y una vida útil más larga para usar en las gafas utilizadas en realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR), y para relojes y otros dispositivos electrónicos portátiles, Manzana, Samsung, y otros importantes fabricantes de paneles han invertido mucho en el desarrollo de micro LED para reemplazar las pantallas OLED actualmente en uso.

Colocar millones de micro-LED de menos de 100 μm de tamaño sobre un sustrato presenta algunas dificultades importantes. Según Chen, muchos fabricantes utilizan un método de estampado para mover millones de rojo, verde, y micro LED azules uno por uno al sustrato, pero si solo unas pocas virutas no se pegan, la pantalla se verá estropeada por píxeles defectuosos.

Una forma de resolver este problema es utilizar la impresión de inyección de tinta para imprimir micro píxeles en lugar de mover micro LED. que es más eficiente y rentable. Sin embargo, cuando la solución QD se expulsa de la impresora de inyección de tinta, la convección ocurre dentro de las gotas, empujando el material hacia la periferia, dejándolo distribuido de manera desigual, con un color más claro en el centro y un color más oscuro en la periferia, similar en apariencia al llamado "fenómeno del anillo de café" que se observa en una gota de café que cae sobre una superficie clara.

Al agregar agua salada (una solución de cloruro de sodio) a la solución QD, El equipo de investigación de Chen encapsuló con éxito las QD, que se formó en cristales, lo que Chen describe como "agarrar los puntos cuánticos y condensarlos en puntos distribuidos uniformemente". Estos QD encapsulados también son más estables y resistentes a la corrosión, como manzanas empapadas en agua salada.

El miembro del equipo al que se le ocurrió la idea de empapar los puntos cuánticos en agua salada fue el Dr. Ho Shih-Jung, también del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Nacional Tsing Hua. Observó en microfotografías que el material QD sin agua salada añadida se dispersa en formas irregulares cuando se expulsa de una impresora de inyección de tinta, pero agregando agua salada, gradualmente se encogen y convergen en cristales uniformes y hermosos.

Según Ho, agregar agua salada a la solución QD también permite rociar gotas más pequeñas, explicando que el tamaño de gota de las impresoras QD actuales es de aproximadamente 30 μm a 50 μm, pero agregando agua salada, el tamaño se puede reducir a tan solo 3.7 μm, que es aproximadamente 1/20 del diámetro de un cabello humano, de ahí la mejor resolución.

Esta innovadora investigación ha sido publicada en un número reciente de Interfaces y materiales aplicados ACS , y el material que han desarrollado está actualmente patentado en Estados Unidos y Taiwán.