p Uma caneta a laser grava em uma pequena matriz de pixels multifuncionais feitos por LEDs de função dupla que podem emitir e responder à luz. Crédito:Moonsub Shim, Universidade de Illinois
p Em breve, telefones celulares e outros dispositivos poderão ser controlados com gestos sem toque e recarregados usando a luz ambiente, graças às novas matrizes de LED que podem emitir e detectar luz. p Feito de pequenos nanobastões dispostos em uma película fina, os LEDs podem permitir novas funções interativas e dispositivos multitarefa. Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e da Dow Electronic Materials em Marlborough, Massachusetts, relatar o avanço na edição de 10 de fevereiro do jornal
Ciência .
p "Esses LEDs são o começo de permitir que os monitores façam algo completamente diferente, indo muito além de apenas exibir informações para dispositivos muito mais interativos, "disse Moonsub Shim, professor de ciência de materiais e engenharia da Universidade de I. e líder do estudo. "Isso pode se tornar a base para projetos novos e interessantes para muitos eletrônicos."
p Os minúsculos nanobastões, cada um medindo menos de 5 nanômetros de diâmetro, são feitos de três tipos de material semicondutor. Um tipo emite e absorve luz visível. Os outros dois semicondutores controlam como a carga flui através do primeiro material. A combinação é o que permite que os LEDs emitam, sentir e responder à luz.
p Os LEDs nanobastões são capazes de executar ambas as funções, alternando rapidamente entre a emissão e a detecção. Eles mudam tão rápido que, ao olho humano, a tela parece permanecer ligada continuamente - na verdade, é três ordens de magnitude mais rápido do que as taxas de atualização de tela padrão. No entanto, os LEDs também detectam e absorvem luz quase continuamente, e um display feito de LEDs pode ser programado para responder aos sinais de luz de várias maneiras.
Crédito:Nuri Oh, Seongyong Cho e Moonsub Shim p Por exemplo, uma tela pode ajustar automaticamente o brilho em resposta às condições de luz ambiente - pixel a pixel.
p "Você pode se imaginar sentado do lado de fora com seu tablet, lendo. Seu tablet irá detectar o brilho e ajustá-lo para pixels individuais, "Disse Shim." Onde houver uma sombra caindo na tela, ela ficará mais escura, e onde está ao sol, será mais brilhante, para que você possa manter um contraste estável. "
p Os pesquisadores demonstraram pixels que ajustam automaticamente o brilho, bem como pixels que respondem a um dedo que se aproxima, que podem ser integrados em visores interativos que respondem a gestos sem toque ou reconhecem objetos.
p Eles também demonstraram matrizes que respondem a uma caneta laser, que poderia ser a base de quadros brancos inteligentes, comprimidos ou outras superfícies para escrever ou desenhar com luz. E os pesquisadores descobriram que os LEDs não respondem apenas à luz, mas também pode convertê-lo em eletricidade.
p Um esquema do dispositivo. Crédito:Nuri Oh, Seongyong Cho e Moonsub Shim
p "A forma como ele responde à luz é como uma célula solar. Portanto, não só podemos melhorar a interação entre os usuários e dispositivos ou monitores, agora podemos realmente usar os monitores para colher luz, "Shim disse." Então imagine seu celular apenas sentado lá, coletando a luz ambiente e carregando. Essa é uma possibilidade sem a necessidade de integrar células solares separadas. Ainda temos muito a fazer antes que um display possa ser totalmente autoalimentado, mas achamos que podemos aumentar as propriedades de colheita de energia sem comprometer o desempenho do LED, de modo que uma quantidade significativa da potência da tela vem do próprio array. "
p Além de interagir com os usuários e seu ambiente, Os displays de LED nanorod podem interagir uns com os outros como grandes arranjos de comunicação paralela. Seria mais lento do que tecnologias de dispositivo a dispositivo, como Bluetooth, Shim disse, mas essas tecnologias são seriais - podem enviar apenas um bit de cada vez. Duas matrizes de LED frente a frente podem se comunicar com tantos bits quantos pixels houver na tela.
p "Fazemos interface principalmente com nossos dispositivos eletrônicos por meio de seus visores, e o apelo de um display reside na experiência do usuário de visualizar e manipular informações, "disse o co-autor do estudo, Peter Trefonas, bolsista corporativo em Materiais Eletrônicos na Dow Chemical Company. "A capacidade bidirecional desses novos materiais de LED pode permitir que os dispositivos respondam de maneira inteligente a estímulos externos de novas maneiras. O potencial para controle de gestos sem toque sozinho é intrigante, e estamos apenas arranhando a superfície do que poderia ser possível. "
p Os pesquisadores fizeram todas as suas demonstrações com matrizes de LEDs vermelhos. Eles agora estão trabalhando em métodos para padronizar monitores de três cores com vermelho, pixels azuis e verdes, além de trabalhar em maneiras de aumentar as capacidades de coleta de luz ajustando a composição dos nanobastões.