Gli scienziati della Queen's University di Belfast hanno lavorato come parte di un team internazionale per sviluppare un nuovo processo, che potrebbe portare a una nuova generazione di alta definizione (HD), spianando la strada per più luminoso, TV e dispositivi intelligenti più leggeri ed efficienti dal punto di vista energetico.

Gli scienziati della Regina hanno lavorato a fianco di un team di esperti svizzeri (ETH Zurigo, Empa—Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali), USA (Florida State University) e Taiwan (National Taiwan University of Science and Technology, Centro nazionale di ricerca sulle radiazioni di sincrotrone).

I risultati della squadra, che sono stati segnalati in Progressi scientifici , rivelano che quando i punti quantici - minuscoli granelli di semiconduttore che sono apprezzati per i loro colori nitidi - sono raggruppati insieme sono più fluorescenti, fornendo un'ampia varietà di colori.

Attraverso il progetto, sono stati creati punti quantici contenenti metilammonio piombo bromo (MAPbBr3). Gli esperti hanno scoperto che creando strutture lamellari - strati sottili, alternando materiali diversi - la risposta dell'occhio umano alla luce visibile era molto alta. Ciò significa che il materiale ha riemesso molta della luce che ha assorbito e sono stati creati colori molto brillanti. Il team ha chiamato questo processo emissione indotta dall'aggregazione (AIE).

Il team della Queen's University è guidato dal dottor Elton Santos della School of Mathematics and Physics.

Il dottor Santos ha dichiarato:"Attraverso questa scoperta della ricerca, prevediamo che il numero di colori che un display può presentare può essere aumentato di oltre il 50%. In pratica, questo significa che potremmo avere un nuovo tipo di "alta definizione" a causa del numero di combinazioni di colori che il materiale può visualizzare. Perciò, la prossima generazione HD è vicina a tre o quattro anni di distanza."

Il professor Chih-Jen Shih che ha creato i punti quantici e ha guidato l'indagine all'ETH di Zurigo, ha commentato:"Normalmente la resa quantica, che determina la luminosità, degrada significativamente quando i punti quantici si aggregano, formazione di solidi cristallini. Però, le nostre indagini mostrano che livelli più luminosi sono ottenibili grazie al nuovo processo fotonico che abbiamo scoperto e che abbiamo chiamato emissione indotta dall'aggregazione (AIE)."

Il dottor Santos ha dichiarato:"Questo processo AIE può rivoluzionare la qualità dei colori nei televisori perché i colori di base sono il rosso, blu e verde. Usando l'AIE possiamo creare il colore verde più brillante mai raggiunto da qualsiasi nanomateriale. Una volta integrato questo verde brillante con gli altri due colori, il numero di nuove combinazioni di colori potrebbe superare quanto attualmente possibile. La più recente tecnologia QD, che sta per essere immesso sul mercato, permette un miliardo di colori, che è 64 volte più della TV media. Però, cosa usando il processo che abbiamo scoperto, possiamo effettivamente renderlo ancora migliore."

Professor Shangchao Lin, che ha guidato la ricerca presso la Florida State University, ha dichiarato:"I nostri risultati mostrano anche che i nanocristalli di perovskite emettono luce in modo estremamente rapido e sono molto efficienti dal punto di vista energetico. Ciò significa riduzione del consumo di elettricità, e un'espressione cromatica coerente per tutta la durata della vita."

I ricercatori stanno attualmente cercando processi simili per i colori blu e rosso in modo da poter creare il "Santo Graal" degli schermi, che replicherebbe tutti i colori che possono essere catturati dall'occhio umano.

In termini di tempi, Il professor Shih afferma che la ricerca è quasi pronta per la commercializzazione:"I compiti rimanenti saranno migliorare la stabilità di questi composti e garantire che possano resistere alle alte temperature, l'umidità e l'energia elettrica applicata."