Tecnologia microfluídica revoluciona telas e monitores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/01/2011

Os pesquisadores comparam a tela de um celular com uma tela construída com a nova tecnologia, que aproveita a luz ambiente.
[Imagem: Lisa Ventre, U. of Cincinnati]

Pesquisadores da Universidade de Cincinnati, nos Estados Unidos, apresentaram uma nova tecnologia que pode mudar radicalmente a indústria de telas e monitores de computadores, celulares e outros equipamentos portáteis.

O professor Jason Heikenfeld, coordenador da pesquisa, afirma que a nova tecnologia não apenas pode ser fabricada com os equipamentos disponíveis atualmente como "promete uma tecnologia de imagem virtualmente sem consumo de energia."

"O que nós desenvolvemos quebra uma barreira significativa para obtermos telas eletrônicas brilhantes que não necessitam de uma pesada bateria para alimentá-las," afirmou Heikenfeld.

Imagem versus bateria

O campo das telas e monitores hoje se divide em suas áreas bem demarcadas.

Na primeira estão dispositivos que oferecem funções limitadas e baixa velocidade, mas exigem pouca energia para funcionar. Neste lado da disputa estão os leitores eletrônicos, como o Kindle.

Na segunda área estão dispositivos como telefones celulares, notebooks e tablets, que oferecem uma elevada saturação de cor e alta velocidade para vídeo e outras funções, mas ao custo de um elevado consumo de energia, exigindo constantes recargas das baterias.

"A sabedoria convencional diz que você não pode ter tudo nesses dispositivos eletrônicos: velocidade, brilho e baixo custo de fabricação. Isso está para mudar com a introdução desta nova descoberta no mercado. Esta ideia tem sido trabalhada há algum tempo, mas nós não lançamos o projeto está termos certeza de que ela poderia ser fabricada na prática," diz o pesquisador.

Tecnologia dos monitores

Para entender melhor essa nova tecnologia de monitores com alta qualidade de imagem e baixo consumo de energia é necessário saber como funciona o projeto básico das telas atuais.

Veja um leitor eletrônico como um monte de microbaldes (ou pixels) cheios com tintas preta e branca, nos quais é possível mover os pigmentos pretos e brancos para o topo ou para o fundo do balde.

Da mesma forma que misturar tintas, o processo não é rápido. É mais ou menos assim que os leitores eletrônicos de hoje funcionam. O movimento lento das partículas forma o texto e as imagens em tons de cinza que você vê em um leitor eletrônico.

A grande vantagem é que esses dispositivos não gastam praticamente nenhuma energia a menos que você esteja trocando a imagem mostrada na tela porque é a luz do ambiente que é usada para tornar as partículas visíveis.

Já os monitores de computador e celulares gastam muita energia em parte porque precisam de uma fonte interna de luz. Ao passar por filtros especiais e por moléculas capazes de se mover rapidamente, a imagem pode se formar com grande velocidade. Por outro lado, a necessidade de uma fonte de luz interna também significa que a imagem é pobre em luz brilhante, natural.

Quando a luz ambiente atinge a camada reflexiva, no interior da tela, ela é amplificada, resultando em uma qualidade de imagem sem concorrentes.
[Imagem: Jason Heikenfeld/Angela Klocke/U. of Cincinnati]

Tecnologia microfluídica

A nova tecnologia microfluídica combina as melhores características dos dois tipos de dispositivos.

Ela consome pouca energia porque também faz uso da luz ambiente.

No entanto, apesar da nova tecnologia eletrofluídica dispensar uma forte fonte de luz interna, ela ainda é capaz de mostrar imagens brilhantes em alta velocidade.

Veja como essa "mágica" é possível.

Por trás da tela há duas camadas de líquido, um óleo e um fluido de dispersão dos pigmentos, semelhante ao usado nas impressoras jato de tinta. Entre as duas camadas há eletrodos reflexivos - pense neles como um espelho altamente reflexivo.

A luz ambiente entra através da tela, passando pela primeira camada de líquido, até atingir os eletrodos reflexivos. Quando a luz bate nos eletrodos, ela salta de volta para o olho do espectador, criando a percepção de uma imagem brilhante, com cores saturadas.

Uma pequena carga elétrica alimenta o movimento dos dois líquidos, que ocorre entre a camada inferior, por atrás dos eletrodos reflexivos, e a camada superior, à frente dos eletrodos.

Quando a substância pigmentada está posicionada na camada de cima, entre a luz ambiente e os eletrodos reflexivos, ela cria um raio refletido de luz colorida que se combina com milhões de raios da luz ambiente para produzir uma tela com cor total.

Comparação com outras tecnologias

Em termos de qualidade da imagem, o concorrente mais próximo desta nova tecnologia microfluídica, apresentando um brilho semelhante, é a tecnologia eletrocrômica, que não é capaz de mudar com rapidez suficiente para criar imagens de vídeo.

E a próxima competidora em termos de baixa potência, e ainda capaz de mostrar vídeos, é chamada de Mirasol, desenvolvida pela Quallcomm. Contudo, ao tentar exibir o branco, a tecnologia Mirasol tem apenas um terço do nível de brilho da nova tecnologia - a Mirasol, na verdade, parece-se com um jornal acinzentado.

Segundo os pesquisadores, a nova tecnologia de tela microfluídica pode ser inteiramente fabricada utilizando os mesmos equipamentos que hoje fabricam as telas LCD.

Por isso, eles esperam que as primeiras telas de alta qualidade e baixíssimo consumo de energia deverão chegar ao mercado nos próximos três anos, através de sua recém-lançada empresa, a Gamma Dynamics.

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