Una investigación conjunta de la Universidad de Manchester y de la Universidad de Sheffield ha resultado en el desarrollo de un semiconductor semitransparente compuesto de LED basado en grafeno, cuyas características podrían dar lugar a una futura generación de teléfonos móviles, tabletas o televisores flexibles.
Foto de Portada crédito Universidad de Manchester. Heteroestructura de nitruro de Grafeno/Boro – Dr Kostya Novoselov
El grafeno se está utilizando para desarrollar la tecnología flexible y aunque ya existen algunos diseños flexibles basados en los materiales de uso tradicional en electrónica, el grafeno se presenta como un producto muy prometedor. Y de hecho ya se han conseguido en laboratorio prototipos de pantallas LED basadas en grafeno.
En el caso de este trabajo publicado en Nature Materials, los investigadores han usado una combinación de grafeno con nitruro de boro y varios semiconductores en 2D dispuestos en capas (heteroestructuras llamadas de “van der Waals”) logrando crear un semiconductor extremadamente fino, de entre 10 y 40 átomos, que emite luz en toda su superficie.
«Nos planteamos que de este trabajo surja una nueva generación de dispositivos optoelectrónicos que mas allá de ser simples sistemas de iluminación transparente y láseres, puedan conformar aplicaciones más complejas” dijo Freddie Withers, de la Royal Academy of Engineering Research de la Universidad de Manchester.
Las pantallas LED basadas en grafeno están formadas por heteroestructuras, que son las estructuras resultantes de la unión a nivel atómico de diferentes compuestos en forma de capas. Las heteroestructuras crean una fuerza de atracción para los electrones que dan lugar a los pozos cuánticos. Estos pozos cuánticos se utilizan para controlar el movimiento de electrones permitiendo favorecer un intercambio que produce fotones y emite luz.
Hacia nuevos dispositivos de iluminación
Este nuevo semiconductor LED 2D creado por el equipo liderado por el premio Nobel Sir Kostya Novoselov- el primero en la universidad en lograr aislar el material del grosor de un átomo a través de la técnica de exfoliación mecánica- se consiguió utilizando LED diseñados a nivel atómico. La investigación demuestra que el grafeno (combinado con otros materiales 2D flexibles) no solo se limita a sencillas pantallas electrónicas, sino que serviría para crear dispositivos de iluminación que no solo sean increíblemente finos sino también flexibles, semi transparentes e intrínsecamente brillantes. Esto se debe a que las heteroestructuras se pueden colocar sobre estos sustratos elásticos y transparentes sin perder sus propiedades, pudiendo fabricarse aparatos electrónicos flexibles y semitransparentes como alternativa a las pantallas tradicionales LCD o de LED.
El prototipo de los investigadores ofrece la estabilidad suficiente durante un tiempo prolongado de varias semanas, para que su uso se pueda comercializar en diversas aplicaciones que podrían requerir pantallas totalmente flexibles dado que actualmente son muchas las tecnologías que utilizan paneles que además de emitir imágenes sirven de interfaz táctil. Según el Profesor Alexander Tartakovskii, de la Universidad de Sheffield «A pesar del estado incipiente en que nos encontramos respecto a la fabricación de este material la eficiencia cuántica (fotones emitidos por electrón inyectado) ya es comparable a la de los LED orgánicos».
