Immagina di stare seduto al sole, leggendo uno schermo digitale sottile come carta, ma vedendo la stessa qualità dell'immagine come se fossi al chiuso. Grazie alla ricerca della Chalmers University of Technology, Svezia, potrebbe presto diventare realtà. Un nuovo tipo di schermo riflettente, a volte descritto come carta elettronica, offre una visualizzazione ottimale dei colori, mentre si utilizza la luce ambientale per ridurre al minimo il consumo di energia.

Gli schermi digitali tradizionali utilizzano una retroilluminazione per illuminare il testo o le immagini visualizzate su di essi. Questo va bene al chiuso, ma la visualizzazione di tali schermi in pieno sole è difficile. Schermi riflettenti, però, tentare di utilizzare la luce ambientale, imitando il modo in cui i nostri occhi rispondono alla carta naturale.

"Affinché gli schermi riflettenti possano competere con gli schermi digitali ad alta intensità energetica che usiamo oggi, immagini e colori devono essere riprodotti con la stessa alta qualità. Questa sarà la vera svolta. La nostra ricerca ora mostra come la tecnologia può essere ottimizzata, rendendolo attraente per l'uso commerciale, "dice Marika Gugole, Studente di dottorato presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica della Chalmers University of Technology.

I ricercatori erano già riusciti in precedenza a sviluppare un ultrasottile, materiale flessibile che riproduce tutti i colori che uno schermo LED può visualizzare, pur richiedendo solo un decimo dell'energia che consuma un tablet standard.

Ma nel design precedente i colori sullo schermo riflettente non venivano visualizzati con una qualità ottimale. Ora il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nano lettere porta il materiale un passo avanti. Utilizzando un precedentemente ricercato, materiale poroso e nanostrutturato, contenente triossido di tungsteno, oro e platino, hanno provato una nuova tattica:invertire il design in modo tale da consentire ai colori di apparire molto più accuratamente sullo schermo.

Invertire il design per un colore di alta qualità

L'inversione del disegno rappresenta un grande passo avanti. Hanno posizionato il componente che rende il materiale elettricamente conduttivo sotto la nanostruttura pixellata che riproduce i colori, anziché sopra di essa, come avveniva in precedenza. Questo nuovo design ti consente di guardare direttamente la superficie pixelata, quindi vedere i colori molto più chiaramente.

Oltre al minimo consumo energetico, gli schermi riflettenti hanno altri vantaggi. Per esempio, sono molto meno stancanti per gli occhi rispetto a guardare uno schermo normale.

Per realizzare questi schermi riflettenti, sono richiesti alcuni metalli rari come oro e platino, ma poiché il prodotto finale è così sottile, le quantità necessarie sono molto piccole. I ricercatori hanno grandi speranze che alla fine, sarà possibile ridurre sensibilmente le quantità necessarie alla produzione.

"Il nostro obiettivo principale nello sviluppo di questi schermi riflettenti, o cartaceo elettronico, come a volte viene chiamato, è trovare sostenibile, soluzioni per il risparmio energetico. E in questo caso, il consumo di energia è quasi nullo perché utilizziamo semplicemente la luce ambientale dell'ambiente circostante, " spiega il capo della ricerca Andreas Dahlin, professore presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica di Chalmers.

Flessibile con un'ampia gamma di usi

Gli schermi riflettenti sono già disponibili in alcuni tablet oggi, ma mostrano bene solo i colori bianco e nero, che ne limita l'uso.

"Un grande player industriale con la giusta competenza tecnica potrebbe, in linea di principio, iniziare a sviluppare un prodotto con la nuova tecnologia entro un paio di mesi, "dice Andreas Dahlin, che prevede una serie di ulteriori applicazioni. Oltre a smartphone e tablet, potrebbe essere utile anche per la pubblicità esterna, offrendo risparmi energetici e di risorse rispetto sia ai poster stampati che agli schermi digitali in movimento.

La tecnologia degli schermi riflettenti dei ricercatori Chalmers si basa sulla capacità del materiale di regolare il modo in cui la luce viene assorbita e riflessa. Nello studio attuale, il triossido di tungsteno è il materiale di base, ma in studi precedenti, i ricercatori hanno utilizzato anche polimeri. Il materiale che ricopre la superficie conduce segnali elettronici attraverso lo schermo e può essere modellato per creare immagini ad alta risoluzione.