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Creare pixel sempre più piccoli, per costruire schermi sempre più grandi ed economici. Sembrerebbe questo il futuro della tecnologia applicata ai display e, a quanto pare, la ricerca ha appena messo a segno un punto importante in tal senso. Un team di ricercatori della Cambridge University, infatti, ha da poco pubblicato uno studio su ScienceAdvances dal quale emerge che è possibile creare pixel un milione di volte più piccoli di quelli attuali. Il segreto di questo successo sta nell'applicazione delle nanotecnologie ad uno dei metalli più pregiati e ricercati di sempre: l'oro.
Ma, ed è questa la cosa interessante, i pixel d'oro costerebbero persino meno di quelli realizzati con le tecnologie oggi conosciute. Il risultato di tutto ciò, guardando ad un futuro forse neanche troppo lontano, saranno schermi dalle dimensioni gigantesche con costi, e persino consumi, molto bassi. In più la stessa tecnologia permette anche di creare schermi flessibili. La ricerca scientifica, quindi, sembra proprio aver trovato una possibile risposta alla maggior parte delle richieste che il mercato oggi chiede.
Come funzionano i pixel d'oro
Gli scienziati di Cambridge hanno lavorato sulle cosiddette "risonanze plasmoniche". Alla base di ogni minuscolo pixel c'è un altrettanto minuscolo granello di oro grande appena qualche nanometro che è stato rivestito di un polimero chiamato polianilina e applicato sopra una superficie riflettente. Tra tale superficie e i pixel dorati è stata lasciata una sottilissima intercapedine. Quando il polimero polianilina-oro viene caricato elettricamente esso delle mutazioni chimiche che ne fanno variare il colore.
La luce emessa viene intrappolata tra i due strati e il pixel si accende. La luce emessa è intensa abbastanza da essere vista anche se lo schermo è colpito dal sole e, cosa più interessante di tutte, quando il pixel viene commutato verso un colore con la giusta carica elettrica, riesce a mantenerla fino a quando non riceve un'altra carica, che ne cambia di nuovo lo stato chimico. Tradotto in termini pratici, ciò vuol dire che il pixel resta sempre acceso con un consumo di energia bassissimo.
"La strana fisica della luce su nanoscala consente di commutarla, anche se meno di un decimo del film è rivestito con i nostri pixel attivi - spiega Jeremy Baumberg, che ha coordinato lo studio - Questo perché le dimensioni apparenti di ciascun pixel che emette la luce sono molte volte più grandi della loro dimensione fisica reale quando si usano queste architetture d'oro risonanti". Bastano pochi pixel d'oro, grazie proprio al fenomeno fisico della risonanza, per illuminare una grande superficie e da qui derivano dei costi di realizzazione degli schermi molto bassi nonostante l'uso del preziosissimo metallo. Per costruire un display molto grande, infatti, servono quantità minime di oro.
Pixel d'oro per schermi flessibili
Un secondo grande pregio di questa tecnologia è che i pixel in oro e polianilina non devono essere per forza adagiati su una superficie rigida. Al contrario, essi possono essere anche distribuiti sulla superficie riflettente in forma di vernice e, per tanto, possono essere utilizzati per costruire schermi flessibili. Pensate ad esempio ad una sottile lastra di metallo, che è sia flessibile che riflettente e che, opportunamente spruzzata con questa nanovernice di pixel, può diventare un display.
Gli schermi flessibili oggi sono l'ultima frontiera della tecnologia dei display, ma al momento soffrono di più di un difetto di gioventù dovuto al fatto che oggi i pixel devono per forza essere "montati" su una superficie che non permette una gran flessibilità. La ricerca della Cambridge University, quindi, apre le porte ad un mondo di possibili applicazioni anche in questo senso.
Cosa ci possiamo aspettare dai pixel in oro
Certamente è bene ricordare che siamo ancora agli albori di questa tecnologia e che oggi non c'è nessuna applicazione commerciale già pronta per i pixel in oro. Ma la tecnologia promette molto bene e potrebbe essere usata in moltissimi modi. Il primo, e più ovvio, è creare schermi enormi con costi assai più bassi di quelli attuali. Interi palazzi potrebbero essere illuminati da display in polianilina-oro per creare un po' di tutto: dalla cartellonistica pubblicitaria alle opere d'arte. La stessa tecnologia, se applicata agli smartphone, potrebbe invece abbattere i consumi dei display e aumentare notevolmente la durata delle batterie. La flessibilità degli schermi, poi, permetterà applicazioni che oggi è persino difficile immaginare.
27 maggio 2019
