Los puntos cuánticos han permitido aumentar sustancialmente la calidad del color en las pantallas LCD. Sin embargo, estos nanocristales a base de cadmio han demostrado ser perjudiciales para el medio ambiente. Los investigadores de Fraunhofer están trabajando junto con un socio de la industria para desarrollar una alternativa prometedora: los puntos cuánticosbasado en fosfuro de indio
El paisaje es impresionante. Debido a que es tan real, olvida por un momento que el águila que rodea el cielo no está fuera de su ventana, sino en su televisor. Tales imágenes engañosamente realistas no son solo el resultado de la alta resoluciónpantallas disponibles en dispositivos modernos, los colores también juegan un papel, y se vuelven cada vez más brillantes y ricos. Esto es posible gracias a los pequeños cristales conocidos como puntos cuánticos QD, que tienen un grosor de solo unos pocos átomos. Estas nanopartículasubicados en las unidades de retroiluminación de las pantallas LCD QD ofrecen una gran variedad de colores, pero también poseen otra característica extraordinaria: "Una gran ventaja de los puntos cuánticos es que sus propiedades ópticas pueden modificarse selectivamente cambiando su tamaño", explica el Dr. Armin Wedeldel Instituto Fraunhofer para la Investigación Aplicada de Polímeros IAP en Potsdam, Alemania. "Esto significa que ya no tiene que fabricar tres materiales separados para los colores rojo, verde y azul; ahora es posiblee hacer el trabajo con solo uno ". Esto ahorra tiempo y dinero.
En los últimos años, los investigadores de Fraunhofer IAP en Potsdam han estado desarrollando puntos cuánticos para clientes en una amplia gama de sectores industriales. Fabrican las nanopartículas mediante síntesis química y las personalizan para cada aplicación. Esto inicialmente produce partículas muy pequeñas queirradia luz azul. En tamaños superiores a aproximadamente 2 nanómetros, el color cambia a verde. La mayor de las partículas cuánticas, con un tamaño de 7 nanómetros, se emite dentro del rango espectral rojo. Actualmente, Wedel y su equipo están desarrollando puntos cuánticos para la retroiluminación de la pantallaen nombre de la compañía holandesa NDF Special Light Products BV Estos puntos cuánticos mejorarán la reproducción del color y el realismo del color de las pantallas. Aquí, los cristales se fabrican para los diferentes colores de emisión y se incrustan en plásticos. Estos plásticos se procesan posteriormente en películas y se construyenen la pantalla como una película de conversión.
Materiales alternativos basados en fosfuro de indio
Con esta tarea, los investigadores se enfrentan a un nuevo desafío. La Comisión de la UE está considerando prohibir el cadmio en bienes de consumo para 2017, debido a su efecto perjudicial en el medio ambiente. Sin embargo, también se considera el material ideal paraFabricación de los cristales: los puntos cuánticos basados en cadmio pueden alcanzar una nitidez de espectro de banda estrecha de solo 20 a 25 nanómetros. Los fabricantes de pantallas de todo el mundo ahora están buscando materiales de reemplazo adecuados con características similares. En este contexto, Fraunhofer IAP parece estar en uncamino prometedor.
"Estamos probando puntos cuánticos basados en fosfuro de indio junto con NDF Special Light Products", dice Wedel. Su equipo ya ha logrado alcanzar una nitidez espectral de 40 nanómetros. A primera vista, eso no parece estar muy lejos delcalidad alcanzable con puntos cuánticos a base de cadmio, pero las diferencias en la fidelidad del color todavía están presentes. "Vemos esto como un buen primer hito, pero todavía estamos luchando por una mejora adicional", dice Wedel. Este esfuerzo está listo para dar sus frutos,como los fabricantes de televisores no son los únicos que codician estas pequeñas maravillas de color. También existe un gran potencial de mercado para aplicaciones especiales como pantallas de equipos médicos o aeronáuticos. Además, los puntos cuánticos también pueden aumentar la eficiencia de las células solares, o pueden emplearse enbioanalítica. Para tales casos especiales, las características ópticas de los puntos cuánticos deben configurarse con precisión según los requisitos específicos de la aplicación. "Estamos en una buena posición gracias a nuestra amplia experiencia en la fabricación de puntos cuánticos para cumplir con los requisitos específicos del cliente ", dice Wedel.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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