Los científicos de la Universidad de Michigan han creado los píxeles más pequeños disponibles que permitirán LED, pantallas proyectadas y portátiles para ser más eficientes energéticamente con más manipulación de la luz posible y todo en una pantalla que eventualmente puede ser tan pequeña como un sello postal.

Esta última tecnología de nanoestructuración para la Fuerza Aérea desarrollada por el Dr. Jay Guo, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación de la Universidad de Michigan y sus estudiantes de posgrado investigadores, Ting Xu, Yi-Kuei Wu y su colaborador, el Dr. Xiangang Luo, incluyen un nuevo filtro de color hecho de láminas nanodelgadas de pila de metal-dieléctrico-metal, que tienen ranuras de forma perfecta que actúan como resonadores. Atrapan y transmiten luz y transforman los píxeles en elementos de filtrado de color efectivos.

Los píxeles creados a partir de esta tecnología son diez veces más pequeños que los que se encuentran ahora en un monitor de computadora y ocho veces más pequeños que los de un teléfono inteligente. Utilizan la luz existente de forma más eficaz y hacen innecesario el uso de capas polarizantes para pantallas de cristal líquido (LCD). Permiten utilizar la retroiluminación del LED de forma más eficiente. Antes de esta tecnología, Las pantallas LCD tenían dos capas de polarización, una hoja de filtro de color, dos capas de vidrio con electrodos y una capa de cristal líquido, pero solo alrededor del cinco por ciento de la luz de fondo llega al espectador.

La investigación explota dispositivos nanofotónicos que utilizan estructuras plasmónicas.

“La mayoría de las aplicaciones de la nueva tecnología sufren pérdidas por absorción por la presencia de estructura metálica que es parte integral de los dispositivos plasmónicos, "dijo Guo.

Sin embargo, la pérdida de estructura se puede gestionar para producir dispositivos útiles que son valiosos para la Fuerza Aérea, que está considerando la tecnología que se utilizará como parte de las pantallas virtuales integradas en los parabrisas de los pilotos.

En el futuro cercano, los científicos esperan utilizar la litografía de nanoimpresión para comenzar a fabricar la próxima generación de filtros de color.

"Esperamos demostrar que la fabricación de estas estructuras se puede escalar a grandes áreas y puede ser muy rentable, "dijo Guo.

Según el Dr. Gernot Pomrenke, el director del programa AFOSR que supervisa la investigación de Guo, muchas aplicaciones de defensa y aeroespaciales requieren técnicas de imagen únicas y sistemas compactos. Señaló que en los últimos años la plasmónica se ha convertido en un área de investigación importante para explorar nuevas capacidades para tales sistemas.

"Este grupo de investigación ha podido aprovechar la luz de manera más eficaz a través de su enfoque y aportar beneficios a la aplicación de sensores, "Dijo Pomrenke." Prof. Guo también ha sido un líder en litografía de nanoimpresión para crear más rápidamente los patrones y estructuras más pequeños para una fabricación e integración de sistemas más rentables ".