Primi passi nell'era degli schermi arrotolabili

Non ci siamo ancora arrivati ma siamo sempre più vicini a degli schermi flessibili che si curvano e si piegano invece di frantumarsi in mille pezzi se cadono. Qualche giorno fa l'LG ha annunciato la creazione del suo schermo televisivo arrotolabile, ma sembra un tentativo abbastanza goffo se confrontato con lo schermo super-flessibile dello spessore di poche centinaia di nanometri, sviluppato da un team di scienziati dell'Università di Oxford.

I ricercatori hanno creato ciò che chiamano dei “nano-pixel”—simili a pixel, larghi solo 300 per 300 nanometri, che potrebbero essere incorporati in materiali pieghevoli e flessibili simili alla pellicola. Pensate a vetri smart, o anche alle lenti a contatto.

Anche se l'immagine qui sopra non sembra di alta qualità, considerate che ognuna di esse è larga circa 70 micrometri, meno dello spessore di un capello umano. Considerata la grandezza, la risoluzione è davvero alta. Sebastian Anthony su ExtremeTech ha fatto un confronto tra i nano-pixel e i pixel che ci sono sul display di uno smartphone, scoprendo che i nano-pixel sono circa 150 volte più piccoli—il che significa che, avendone a disposizione un numero sufficiente per formare la stessa dimensione di un display, possono creare immagini ad altissima risoluzione.

Come viene evidenziato da uno studio pubblicato su Nature i ricercatori hanno creato le immagini usando uno strato di materiale “a cambiamento di fase”—un materiale che può variare le sue proprietà in base a stimoli come il caldo o la carica elettrica. In una dichiarazione il ricercatore Harish Bhaskaran ha spiegato che stavano giocherellando con un materiale a cambiamento di fase chiamato GST (una lega di germanio, antimonio e tellurio) per vedere in che modo le proprietà elettriche influenzassero le proprietà visibili, e hanno scoperto che quando il materiale veniva messo tra due conduttori trasparenti e poi applicata della corrente, cambiava colore. Questo ha permesso agli studiosi di disegnare le piccole minuscole immagini che vedete stimolando elettricamente ogni pixel.

Il materiale a cambiamento di fase usato era una lega di germanio, antimonio e tellurio, e i ricercatori hanno scoperto che più lo strato era sottile, meglio veniva reso il contrasto nell'immagine. Il diverso spessore dello strato di elettrodi, costituito da un ossido di indio-stagno al di sotto del materiale, ha permesso loro di cambiare il colore. Peiman Hosseini, l'autore principale dello studio, ha riportato di essere riuscito a creare qualsiasi colore.

Nello studio viene scritto che “questa struttura optoelettronica che usa materiali a cambiamento di fase a bassa stabilità dimensionale ha molte applicazioni, come schermi ultraveloci—allo stato completamente solido con pixel della grandezza di nanometri—vetri “smart” semi-trasparenti, lenti a contatto “smart” e addirittura retine artificiali.”

Bhaskaran mi ha detto che la retina artificiale funzionerebbe nel modo opposto di uno schermo—cioè il materiale potrebbe rispondere con lunghezze d'onda elettriche di differenti colori, e mandare questa informazione al nervo ottico. Questo è sicuramente un passo verso il futuro, e mostra che i potenziali utilizzi della tecnologia vanno ben oltre gli schermi. “Essenzialmente ciò che abbiamo dimostrato è che si può modulare l'indice di rifrazione di questo materiale quasi permanentemente con un segnale elettrico,” ha affermato. “Se si può fare questo, si possono fare anche molte altre cose.” Un altro esempio che ha fatto è la modulazione della luce attraverso un vetro.

Sarebbe, ha affermato Bhaskaran, un'opzione valida per l'elettronica di consumo perché è una tecnica non costosa. Ma il progetto non è ancora arrivato al punto di creare uno schermo TV pieghevole, e ci vorranno altri sviluppi per realizzare le diverse applicazioni. È una tecnologia ancora ai primi stadi: per ora il team ha dimostrato che funziona per delle immagini ferme come quelle sopra, ed è stata depositata la domanda di brevetto. Il team di ricercatori costruirà entro quest'anno prototipi per schermi tipo quelli degli e-reader, retroilluminati e flessibili, che sono i candidati più validi a raggiungere l'alta risoluzione.

E l'idea dà anche altri vantaggi oltre l'ultra sottigliezza e la flessibilità. Bhaskaran ha spiegato che un display che usa questa tecnologia avrebbe un consumo di energia molto basso, perché, su scala, è molto efficiente.

“Non credo che sostituirà il vostro normale schermo LDC da un giorno all'altro,” ha detto. “Inizieremo a vederne le applicazioni su display di microproiezione dove è necessaria un'altissima risoluzione. Poi una volta che la tecnologia sarà matura, si potranno avere applicazioni su larga scala e meno costose.”