Imagina una pantalla que se dobla al tacto, se estira sobre tu muñeca o se flexiona sin esfuerzo al plegarla y guardarla en su bolsillo, todo ello sin perder ni un ápice de su claridad cristalina. Durante años, la industria tecnológica ha buscado pantallas extensibles, pero también tienen un talón de Aquiles: en el momento en que se tira de ellas o se tuercen, las imágenes que muestran comienzan a deformarse y distorsionarse.
Ahora, un equipo de investigadores de Corea del Sur ha resuelto silenciosamente ese problema. Han construido una pantalla extensible que mantiene su calidad de imagen. Incluso con un estiramiento extremo (un 25 %, para ser exactos), conserva una calidad de imagen perfecta. Después de expandirse y contraerse 5000 veces con un estiramiento del 15 %, se niega a doblarse bajo presión. Es un avance, dicen los científicos, que finalmente podría allanar el camino para dispositivos comerciales que se doblan y tuercen como la piel humana, pero funcionan con la precisión de la pantalla de un teléfono inteligente.
Un nuevo tipo de flexibilidad
Las pantallas extensibles suelen estar hechas de materiales altamente elásticos conocidos como elastómeros. Sin embargo, estos polímeros elásticos tienen un problema: si se estiran, mientras una dirección se expande, la otra se contrae, creando esa molesta distorsión que tuerce las imágenes como espejos de feria.
Pero este nuevo desarrollo, dirigido por el profesor Byeong-Soo Bae del KAIST (Instituto Coreano Avanzado de Ciencia y Tecnología), introduce algo diferente. En lugar de utilizar materiales convencionales, el equipo de Bae recurrió a una estructura que desafía las leyes ordinarias del estiramiento. Se basa en algo llamado “coeficiente de Poisson negativo”, una propiedad física que permite que un material se estire en todas las direcciones a la vez.
“En las pantallas extensibles, evitar la distorsión de la imagen siempre ha sido un desafío central”, explicó Bae. “Las estructuras auxéticas con un coeficiente de Poisson negativo pueden resolver esto, pero siempre han enfrentado desafíos debido a la inestabilidad”. Los materiales auxéticos, en términos simples, hacen lo imposible: tira de ellos en una dirección y también se expanden en la otra. Pero, históricamente, estas estructuras tenían demasiados huecos, lo que las hacía inestables para algo tan delicado como una pantalla.
La clave, según descubrió el equipo de Bae, era integrar a la perfección estas estructuras auxéticas en una superficie plana y lisa.
Estirando los límites del diseño
Los investigadores comenzaron incorporando fibras de vidrio ultrafinas (cada una de ellas de apenas una cuarta parte del grosor de un cabello humano) en el elastómero. Estas fibras, entrelazadas con la estructura auxética, proporcionaron un esqueleto resistente que podía expandirse uniformemente en todas las direcciones. Al rellenar los huecos restantes con material elastómero, lograron una película plana y estable que no se deformaba, torcía ni rasgaba.
Pero lo más notable es que esta pantalla no solo se estira. Mantiene su forma, su integridad y, fundamentalmente, su calidad de imagen, gracias al coeficiente de Poisson sin precedentes de -1. Este es el límite teórico, lo que significa que los investigadores pudieron exprimir todo de su material.
“Se espera que el resultado de esta investigación acelere significativamente la comercialización”, afirmó Bae, “a través de aplicaciones de pantallas extensibles de alta resolución y sin distorsión”.
Y con eso, se abre un nuevo mundo de posibilidades. La promesa de la tecnología ponible (relojes inteligentes que se curvan alrededor de la muñeca, teléfonos plegables, dispositivos médicos flexibles) de repente parece más cercana que nunca.
Los hallazgos aparecieron en la revista Nature Communications.
Fuente: ZME Science.
