Pantallas LED Basadas en Grafeno

El grafeno es una de las esperanzas para la consecución de la tecnología flexible. Aunque hoy en día ya se han logrado algunos diseños basados en los materiales de uso tradicional en electrónica, incluidas algunas tímidas apariciones comerciales, el compuesto que le valió el Nobel de Física a Andréy Gueim y a Konstantin Novoselov promete mucho más de lo que hasta ahora se ha conseguido. Otra prueba más de las posibilidades del material son los prototipos de pantallas LED basadas en grafeno que se han construido en el laboratorio.

Investigadores de la Universidad de Manchester y de la Universidad de Sheffield han trabajado conjuntamente para desarrollar un dispositivo semitransparente compuesto de LED basado en grafeno, cuyas características podrían ser la base de una futura generación de móviles, tabletas o televisores flexibles.

El producto resultante de la investigación es un semiconductor extremadamente fino (su grosor está entre los 10 y los 40 átomos) que emite luz a través de toda su superficie. Los científicos han usado una combinación de grafeno con nitruro de boro y varios semiconductores en 2D (una estructura que también tiene el grafeno). Los LED se han producido a nivel atómico, por tanto, con el fin de guardar el reducido tamaño de esta estructura.

La base son las heteroestructuras

Las pantallas LED basadas en grafeno están formadas por lo que se llaman heteroestructuras. Materiales resultantes del proceso de unir a nivel atómico compuestos diferentes en forma de capas. Estas heteroestructuras crean una fuerza de atracción para los electrones que dan lugar a pozos cuánticos, los cuales se usan para controlar el movimiento de electrones, con lo que es posible favorecer un intercambio que produce fotones y emite luz. Esta es la clave para que el dispositivo creado pueda tener éxito como pantalla.

LED basadas en grafeno

Los LED se producen a nivel atómico y comparten la flexibilidad del conjunto De esta forma la investigación ha dado lugar a un dispositivo que podría convertirse en una alternativa a las pantallas LCD o de LED tradicional. Además, las heteroestructuras se pueden colocar en sustratos elásticos y transparentes, de manera que sea posible fabricar aparatos electrónicos flexibles y semitransparentes.

El prototipo construido por los investigadores de las universidades de Manchester y Sheffield cuenta con la suficiente estabilidad –todo un logro teniendo en cuenta que se trabaja a nivel atómico– como para pensar en posibles usos comerciales para el futuro. Las aplicaciones que podrían tener pantallas plenamente flexibles en el mercado actual de la tecnología son muchas, pues hoy en día prácticamente cualquier dispositivo cuenta con un panel que no solo emite imágenes sino que también sirve de interfaz táctil.

Un equipo de científicos de la Universidad de Tsinghua en Pekín (China) ha desarrollado unas luces LED a base de grafeno que se caracterizan por que su color es completamente ajustable, una característica que resulta muy atractiva para las pantallas flexibles.

En su estudio, los investigadores han demostrado que la luz LED se puede configurar para emitir diferentes colores de luz que abarcan casi todo el espectro visible: desde el azul, con una longitud de onda de 450 nm, hasta el rojo, cuya longitud de onda es de 750 nm.

Ajustar el color es posible gracias al grafeno que integra el diodo. Para fabricar el LED se emplean dos formas de este material, que son el óxido de grafeno que se produce a partir del grafito, y una reducción de óxido de grafeno, que es una forma más pura del compuesto. Esta combinación tiene la capacidad de producir energía y es lo que hace posible la selección del tono de la luz.

Los investigadores consideran que este descubrimiento es especialmente importante para las pantallas y lámparas LED, dado que ahora pueden mejorar su calidad. Además, gracias a que una de las cualidades del grafeno es la elasticidad, se podrán desarrollar monitores flexibles que cubran todo el espectro visible.