Esquema en el que los puntos cuánticos ingresan a la estructura en forma de V (izquierda) y una imagen esquemática de píxeles RGB QD creados con el método (derecha). Crédito:POSTECH
Si el café derramado no se limpia de inmediato, deja una mancha donde los bordes son más oscuros que el resto. Este fenómeno se denomina efecto de anillo de café. Utilizando este principio, un equipo de investigación de POSTECH ha desarrollado recientemente un nuevo método para organizar puntos cuánticos (QD), que son cristales semiconductores de tamaño nanométrico. Este nuevo y sencillo método facilita el desarrollo de paneles de visualización con una resolución hasta 20 veces mayor que los convencionales.
Un equipo de investigación de POSTECH, dirigido por el profesor Junsuk Rho del Departamento de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Química, los profesores HangJin Jo y Moo Hwan Kim de la División de Ingeniería Nuclear Avanzada y el Departamento de Ingeniería Mecánica, Taeyang Han de la División de Ingeniería Nuclear Avanzada, y doctorado el candidato Jaebum Noh en el Departamento de Ingeniería Mecánica—desarrolló una matriz QD usando un fenómeno que ocurre cuando una suspensión se evapora. Suspensión se refiere a un líquido en el que las partículas sólidas se dispersan y suspenden como en agua fangosa, tinta o pintura.
Los QD, que tienen un tamaño de varios nanómetros, siguen muy bien el flujo de un fluido. Así como quedan manchas de café cuando una gota corre por el costado de una taza, cuando se evapora una suspensión que contiene QD, las partículas se acumulan automáticamente en ciertas áreas como el borde de una gota de líquido inducida por el flujo capilar.
Se han realizado muchos intentos para aprovechar esta propiedad, pero ha resultado difícil adquirir un brillo adecuado para las pantallas. El costo del producto también fue alto porque los QD se imprimieron directamente en el sustrato utilizando equipos costosos.
Para superar esta limitación, los investigadores dispusieron los QD en forma de píxeles muy pequeños durante el proceso de evaporación de la suspensión utilizando una estructura en forma de V. Cuando el líquido se vierte y se evapora, los QD se conducen hacia las puntas internas de la forma de V y se acumulan allí.
Los resultados revelaron que el brillo de los píxeles QD producidos de esta manera fue 20 veces más brillante que el del grupo de control y mostró una alta tasa de uniformidad de más del 98 %.
"Recientemente, la industria de electrodomésticos está utilizando QD en filtros de color en televisores para obtener imágenes brillantes y naturales", comentaron los profesores Junsuk Rho y HangJin Jo. "Usando el método de matriz de píxeles QD desarrollado en este estudio, se crean píxeles QD brillantes simplemente rociando la suspensión sin equipo costoso, lo que reduce el costo de fabricación.
La investigación se publicó en ACS Applied Materials and Interfaces . Equipo internacional descubre el misterio detrás de la formación del 'anillo de café'
