Los teléfonos móviles y otros dispositivos pronto podrían controlarse con gestos sin contacto y cargarse solos con luz ambiental, gracias a las nuevas matrices de LED que pueden emitir y detectar luz.

Hecho de diminutas nanovarillas dispuestas en una película delgada, los LED podrían habilitar nuevas funciones interactivas y dispositivos multitarea. Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y Dow Electronic Materials en Marlborough, Massachusetts, reportar el avance en la edición del 10 de febrero de la revista Ciencias .

"Estos LED son el comienzo para permitir que las pantallas hagan algo completamente diferente, yendo mucho más allá de la simple visualización de información para ser dispositivos mucho más interactivos, "dijo Moonsub Shim, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la U. de I. y líder del estudio. "Eso puede convertirse en la base de diseños nuevos e interesantes para una gran cantidad de productos electrónicos".

Las diminutas varillas cada uno mide menos de 5 nanómetros de diámetro, están hechos de tres tipos de material semiconductor. Un tipo emite y absorbe luz visible. Los otros dos semiconductores controlan cómo fluye la carga a través del primer material. La combinación es lo que permite que los LED emitan, sentir y responder a la luz.

Los LED de nanovarillas pueden realizar ambas funciones cambiando rápidamente de emisión a detección. Cambian tan rápido que para el ojo humano, la pantalla parece permanecer encendida continuamente; de ​​hecho, es tres órdenes de magnitud más rápido que las frecuencias de actualización de pantalla estándar. Sin embargo, los LED también detectan y absorben luz de forma casi continua, y una pantalla hecha de LED se puede programar para responder a señales de luz de varias formas.

Por ejemplo, una pantalla podría ajustar automáticamente el brillo en respuesta a las condiciones de luz ambiental, píxel por píxel.

"Puedes imaginarte sentado afuera con tu tableta, leyendo. Su tableta detectará el brillo y lo ajustará para píxeles individuales, "Dijo Shim." Donde haya una sombra que caiga sobre la pantalla, será más tenue, y donde esté el sol será más brillante, para que pueda mantener un contraste constante ".

Los investigadores demostraron píxeles que ajustan automáticamente el brillo, así como píxeles que responden a un dedo que se acerca, que podría integrarse en pantallas interactivas que responden a gestos sin contacto o reconocen objetos.

También demostraron matrices que responden a un lápiz láser, que podría ser la base de las pizarras inteligentes, tabletas u otras superficies para escribir o dibujar con luz. Y los investigadores encontraron que los LED no solo responden a la luz, pero también puede convertirlo en electricidad.

"La forma en que responde a la luz es como una célula solar. Por lo tanto, no solo podemos mejorar la interacción entre los usuarios y los dispositivos o pantallas, ahora podemos usar las pantallas para cosechar luz, "Dijo Shim." Así que imagina tu teléfono celular ahí, recogiendo la luz ambiental y cargándose. Esa es una posibilidad sin tener que integrar células solares separadas. Todavía tenemos mucho desarrollo por hacer antes de que una pantalla pueda ser completamente autoamplificada, pero creemos que podemos mejorar las propiedades de recolección de energía sin comprometer el rendimiento del LED, de modo que una cantidad significativa de la energía de la pantalla proviene de la propia matriz ".

Además de interactuar con los usuarios y su entorno, Las pantallas LED nanorod pueden interactuar entre sí como grandes matrices de comunicación paralelas. Sería más lento que las tecnologías de dispositivo a dispositivo como Bluetooth, Shim dijo, pero esas tecnologías son en serie:solo pueden enviar un bit a la vez. Dos matrices de LED enfrentadas podrían comunicarse con tantos bits como píxeles haya en la pantalla.

"Principalmente interactuamos con nuestros dispositivos electrónicos a través de sus pantallas, y el atractivo de una pantalla reside en la experiencia del usuario al ver y manipular información, "dijo el coautor del estudio Peter Trefonas, miembro corporativo de Materiales Electrónicos en Dow Chemical Company. "La capacidad bidireccional de estos nuevos materiales LED podría permitir que los dispositivos respondan de manera inteligente a los estímulos externos de nuevas formas. El potencial para el control de gestos sin contacto por sí solo es intrigante, y solo estamos rascando la superficie de lo que podría ser posible ".

Los investigadores hicieron todas sus demostraciones con matrices de LED rojos. Ahora están trabajando en métodos para modelar pantallas de tres colores con rojo, píxeles azules y verdes, además de trabajar en formas de aumentar las capacidades de captación de luz ajustando la composición de las nanovarillas.