Tendencias21

Crean una ventana que se transforma en pantalla LCD

Científicos de Corea del Sur han diseñado una ventana-pantalla LCD; que pasa del estado transparente al opaco y viceversa rápidamente. Para ello utiliza cristales líquidos que absorben y dispersan la luz a la vez, según la orientación interna que se configure en cada momento.

Crean una ventana que se transforma en pantalla LCD

El deseo secreto de los soñadores urbanos que miran por sus ventanas de la oficina las paredes de ladrillo tristes del edificio de enfrente pronto podrá ser concedido, gracias a unos obturadores de luz transparentes desarrollados por un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Pusan (Corea del Sur).

Una nueva tecnología de cristal líquido permite que las pantallas oscilen entre los estados transparentes y opacos -lo que hipotéticamente permitiría cambiar el punto de vista en menos de una milésima de segundo de la decadencia urbana a la refulgencia de una bahía, por ejemplo-. Su trabajo aparece esta semana en la revista AIP Advances, del Instituto Americano de Física (AIP).

La idea de las pantallas transparentes rondaba desde hace años, pero crearlas a partir de diodos emisores de luz orgánicos convencionales ha resultado difícil.

«La parte transparente está continuamente abierta al paisaje», dice Tae-Hoon Yoon, investigador principal del grupo, en la reseña de AIP. «Como resultado, exhiben poca visibilidad.»

Los obturadores, que utilizan cristales líquidos que pueden cambiar entre los estados transparentes y los opacos por la dispersión o absorción de la luz incidente, son una propuesta de solución a estos obstáculos, pero vienen con su propio conjunto de problemas.

Aunque aumentan la visibilidad de las pantallas, los obturadores basados en la dispersión no pueden producir el color negro, y los obturadores de luz basados en la absorción no pueden bloquear completamente el fondo.

Tampoco son particularmente eficientes energéticamente, lo que requiere un flujo continuo de energía con el fin de mantener su estado transparente, o ventana, cuando no están en uso. Y aún hay más: requieren un tiempo de respuesta «frustrante» para encenderse y apagarse.

Solución

El nuevo diseño del grupo de Tae-Hoon Yoon remedia estos problemas utilizando la dispersión y la absorción de forma simultánea.

Para ello, el equipo fabricó celdas de cristal líquido dotadas con colorantes dicroicos en red polimérica. En este caso, el dicroísmo consiste en que los colorantes, al recibir un rayo luminoso con diferentes planos de polarización, absorben en distinta proporción cada uno de ellos tras la reflexión.

En su diseño, la estructura de red polimérica dispersa la luz incidente, que luego es absorbida por los tintes dicroicos. Los obturadores utilizan un patrón paralelo de electrodos situados por encima y por debajo de los cristales líquidos alineados verticalmente.

Cuando se aplica un campo eléctrico a través de los electrodos, los ejes de las moléculas de colorante están alineadas con las de la luz incidente, lo que les permite absorberla y dispersarla. Esto en la práctica anula la luz que entra en la pantalla por su parte trasera, haciendo que la pantalla sea opaca -y las imágenes de la pantalla totalmente visibles.

Crean una ventana que se transforma en pantalla LCD

De transparente, a opaca

«La luz incidente es absorbida, pero todavía podemos ver a través del fondo con intensidad de luz reducida», explica Yoon.

En su estado de reposo, esta configuración permite que la luz pase a través de ella, por lo que sólo hace falta aplicar energía cuando se quiere cambiar de la ventana transparente a la vista opaca del monitor. Y debido a que el interruptor de la pantalla de encendido y apagado es un campo eléctrico, tiene un tiempo de respuesta de menos de una milésima de segundo -mucho más rápido que el de los obturadores actuales, que dependen de la lenta relajación de los cristales líquidos para su apagado.

El trabajo futuro para el grupo de Yoon incluye respectivamente aumentar y disminuir la transmitancia (cantidad de potencia que atraviesa un cuerpo) del dispositivo en los estados transparente y opaco, así como el desarrollo de un obturador de luz bi-estable que consuma energía sólo cuando los estados estén siendo cambiados.

Ventanas inteligentes

Otra nueva vía de investigación en el mundo de las ventanas son las ventanas inteligentes, que tienen la capacidad de volverse más oscuras o claras en respuesta a la luminosidad y el calor de la luz solar, lo cual permite reducir en gran medida los costes de calefacción y refrigeración, entre otros beneficios. El problema es que suelen necesitar energía para funcionar, por lo que los ahorros globales son menores.

Para remediarlo, científicos de Singapur presentaron hace unos meses una ventana inteligente que se autorrecarga por contacto con el aire, y que además funciona como batería recargable. Funciona gracias al azul de Prusia, un material que cambia de transparente a azul mediante reacciones electroquímicas.

Referencia bibliográfica:

Joon Heo, Jae-Won Huh and Tae-Hoon Yoon: Fast-switching initially-transparent liquid crystal light shutter with crossed patterned electrodes. AIP Advances (2015). DOI: 10.1063/1.4918277.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia