Desarrollan la pantalla LED más pequeña del mundo: tiene el tamaño de un virus

Investigadores de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China, en colaboración con la Universidad de Cambridge, han creado una pantalla LED con píxeles que miden solo 90 nanómetros de ancho, un tamaño comparable al de los virus típicos. 

Un equipo de científicos de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China, en colaboración con investigadores de la prestigiosa Universidad de Cambridge, ha logrado un avance revolucionario en el campo de la tecnología de displays. Han creado lo que se considera el LED más pequeño del mundo, con pixeles que miden apenas 90 nanómetros de ancho, equivalentes al tamaño de un virus. Este desarrollo, publicado en la revista científica Nature, no solo marca un hito en la miniaturización de componentes electrónicos, sino que abre la puerta a aplicaciones futuristas en múltiples industrias.

Un dispositivo convierte el móvil en un microscopio científico

El corazón de este avance radica en el uso de perovskitas, un tipo de semiconductor que ya ha demostrado ser prometedor en la fabricación de celdas solares de alta eficiencia. Las perovskitas son materiales con una estructura cristalina única que permite una excepcional capacidad de emisión de luz y una alta eficiencia energética. A diferencia de los LEDs tradicionales, que tienden a perder brillo y eficiencia cuando se miniaturizan, los LEDs basados en perovskitas (PeLEDs) logran mantener su rendimiento incluso a dimensiones nanométricas.

Para construir estos LEDs ultrapequeños, los investigadores emplearon un diseño multicapa, que incluye una capa de óxido de indio y estaño, capas de transporte de electrones, perovskitas y electrodos metálicos. Este enfoque permitió a los científicos producir pixeles con una densidad récord de 127,000 puntos por pulgada (PPI), lo que supera ampliamente la resolución de las pantallas más avanzadas de la actualidad. Por ejemplo, los smartphones de última gama alcanzan densidades de aproximadamente 500 PPI, una cifra que palidece frente a la precisión lograda con los nano-PeLEDs.

Un prototipo funcional

Más allá de la teoría, los científicos demostraron la efectividad de la tecnología mediante la creación de un display prototípico. Este dispositivo, desarrollado en asociación con LinkZill, una empresa tecnológica de Hangzhou especializada en transistores de película fina (TFT), consistió en una matriz activa de micro-LEDs que funciona con un backplane de TFT. El prototipo no solo logró proyectar imágenes complejas y videos, sino que reafirmó la viabilidad de estos LEDs para su integración en aplicaciones prácticas. Aunque los pixeles del prototipo eran de mayor tamaño que los nanométricos (alrededor de 100 micrómetros, similares al grosor de un cabello humano), el diseño sirvió como un paso crucial hacia la comercialización de la tecnología.

El desarrollo de LEDs ultrapequeños tiene el potencial de transformar múltiples sectores tecnológicos. Uno de los horizontes más prometedores es la realidad aumentada (AR) y la realidad virtual (VR), donde la densidad de pixeles es clave para ofrecer experiencias visuales inmersivas y de alta resolución. Además, estos nano-PeLEDs podrían ser utilizados en sistemas holográficos avanzados, proyectores ultraprecisos y herramientas de fotolitografía, esenciales para la fabricación de semiconductores y circuitos integrados.

Sin embargo, la tecnología aún enfrenta desafíos significativos. Actualmente, los LEDs desarrollados son monocromáticos, por lo que será necesario avanzar en la producción de PeLEDs multicolor para construir pantallas completas y competir con las tecnologías existentes. También se deben resolver cuestiones como la estabilidad a largo plazo de las perovskitas y la escalabilidad de los procesos de fabricación.

El logro de los científicos chinos marca un antes y un después en la innovación tecnológica y una prueba del potencial de los semiconductores basados en perovskitas para aplicaciones más allá del ámbito energético. Aunque aún quedan retos por superar, esta tecnología podría ser el pilar de una nueva generación de dispositivos de visualización, un cambio que podría redefinir cómo interactuamos con el mundo digital, desde dispositivos personales hasta sistemas industriales y científicos.