Un team di ricerca diretto dal Professor Hsueh-Shih (Sean) Chen della National Tsing Hua University (NTHU) di Taiwan ha annunciato un nuovo materiale quantum dot indicato come “più stabile” e in grado di offrire colori più realistici.
Le principali limitazioni degli attuali materiali per display quantum dot sono che sono instabili e particolarmente delicati; il team riferisce di avere corretto queste caratteristiche sviluppando uno “schermo” dello spessore di circa 1 nanometro sulle sfaccettature dei cristalli di ogni quantum dot. Il nuovo materiale ha un’ampia gamma di applicazioni, compresi gli schermi utilizzati in televisori, computer, telefoni cellulari e fotocamere.
Grazie al supporto di NTHU, il team ha già inoltrato domande di brevetto per il nuovo materiale e ha fondato l’azienda HsinLight Inc. per la produzione su scala commerciale.
Molti degli attuali display sul mercato sono a cristalli liquidi (LCD) e offrono gradazione cromatica e saturazione in grado di visualizzare solo un terzo dei colori visibili dall’occhio umano; anche i cosiddetti display Retina, come quelli degli iPhone 11, secondo i ricercatori consentono di visualizzare circa metà dei colori visibili dall’occhio umano. I display con il nuovo materiale QD (TV QLED) possono visualizzare il 90% dei colori visibili dall’occhio umano.
È necessario superare ancora alcuni ostacoli prima che il materiale quantum dot sia impiegato largamente. Il professor Chen spiega che i quantum dot sono cristalli sferici dalle dimensioni di circa 3 nanometri e si danneggiano facilmente a contatto con l’acqua e molecole di ossigeno, elementi che riducono la loro luminosità. AL momento, produttori come Samsung controllano questo problema intramezzando i quantum dot con strati di pellicola protettiva ma è una scelta poco conveniente dal punto di vista dei costi e porta a guasti per via della perdita del materiale protettivo inserito in fori minuscoli.
Ispirato, a suo dire, dallo scudo usato dai supereroi dei fumetti quali Capitan America nel film The Avengers, Chen ha avuto l’idea di applicare ad ogni quantum dot un suo scudo protettivo di circa 1 nanometro, elemento che permette di renderli resistenti all’acqua e all’ossidazione, incrementando inoltre la stabilità del materiale e la durata del display.
Negli ultimi due anni varie aziende hanno venduto televisori con tecnologia quantum dot ma per via della fragilità dei materiali necessari a produrli in massa, i costi sono relativamente alti. Secondo Chen, la tecnologia che permette di “schermare” i quantum dot permetterà di ridurre notevolmente i costi di produzione.
