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May 22, 2023

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Algún día estará disponible en televisores, teléfonos y más.

El prototipo de punto cuántico electroluminiscente que vi era tan secreto que tuve que desdibujarlo.

Vi el futuro en CES 2023 y ni siquiera planeaba ir. El espectáculo es una rutina, para ser honesto. Y si no tuviera que asistir, prefiero evitarlo.

Sin embargo, unas semanas antes del espectáculo, Nanosys, una empresa cuya tecnología de puntos cuánticos se encuentra en millones de televisores, se ofreció a mostrarme un prototipo ultrasecreto de una pantalla de próxima generación. No cualquier pantalla de próxima generación, sino una sobre la que he estado escribiendo durante años y que tiene el potencial de destronar a OLED como el rey de las pantallas.

Reservé un hotel de inmediato.

¿Qué podría ser tan interesante como para hacer un viaje de ida y vuelta de ocho horas para verlo? Puntos cuánticos electroluminiscentes. Son incluso más avanzados que los puntos cuánticos que se encuentran en los televisores actuales. Posiblemente podrían reemplazar las pantallas LCD y OLED de teléfonos y televisores. Tienen el potencial de mejorar la calidad de la imagen, el ahorro de energía y la eficiencia de fabricación. Una estructura más simple hace que estas pantallas, en teoría, sean tan fáciles de producir que podrían dar paso a un mundo de ciencia ficción con pantallas económicas en todo, desde anteojos hasta parabrisas y ventanas.

Sin embargo, el prototipo que vi en el CES no era sencillo. Dentro de la suite Nanosys del hotel Westgate, a pocos pasos del centro de convenciones, las mesas contra las paredes mostraban diferentes televisores y monitores con puntos cuánticos. Y allí, en una mesa, la más alejada de la puerta, estaba el prototipo de 6 pulgadas que había venido a ver. Un laberinto de cables lo conectaba a placas de circuitos de varios niveles. Era increíblemente plano, como un trozo de papel que brillaba vibrantemente. Una galería de coloridas imágenes de la naturaleza aparecían en la pantalla, el contenido estándar de facto para demostraciones de preproducción.

Sentí como si estuviera mirando algo del futuro, porque básicamente así era. Es tan innovador que Nanosys dijo que solo podía mostrar una imagen borrosa y no podía tomar ningún video. Sin embargo, sus representantes me dijeron que su socio de fabricación aún sin nombre hablará más sobre la tecnología en unos meses, por lo que esperamos aprender más pronto. Mientras tanto, esto es lo que puedo contarte.

Dos de los métodos actuales para agregar puntos cuánticos a pantallas LCD LED. La principal diferencia es poder agregar los QD a la placa difusora en lugar de que esta tenga su propia capa de película.

Permítanme retroceder un momento. Los puntos cuánticos son partículas diminutas que, cuando se les suministra energía, emiten longitudes de onda de luz específicas. Los puntos cuánticos de diferentes tamaños emiten diferentes longitudes de onda. O dicho de otra manera, algunos puntos emiten luz roja, otros verde y otros aún azul. Hay más posibilidades, pero para la tecnología de visualización, RGB es todo lo que necesita. También son extraordinariamente eficientes, emitiendo casi perfectamente la misma cantidad de energía absorbida.

Durante los últimos años, los fabricantes de televisores han utilizado puntos cuánticos para aumentar el brillo y el color de los televisores LCD. La "Q" en QLED TV significa "cuántica". Originalmente solo se encontraban en televisores de alta gama, los puntos cuánticos ahora se encuentran en televisores de gama media y baja de marcas como Samsung, TCL, Hisense, LG y Vizio. Permiten un color mejorado, un mayor brillo HDR y más.

Cómo se agregan puntos cuánticos a las pantallas QD-OLED y microLED. En el caso del primero, todo el panel está compuesto esencialmente por píxeles OLED azules, algunos se convierten mediante QD para que sean rojos o verdes. En el caso de estos últimos, los QD están incorporados en los propios microLED.

Más recientemente, Samsung combinó puntos cuánticos con las increíbles relaciones de contraste de OLED. Sus televisores QD-OLED (y los de su socio Sony) tienen una de las mejores calidades de imagen de todos los televisores.

Hasta ahora, los puntos cuánticos siempre han sido un actor secundario en el juego de otra tecnología. Un refuerzo futurista para tecnología más antigua, que eleva el rendimiento de esa tecnología. Los QD no eran un personaje en sí mismos. Ese ya no es el caso.

Samsung ya vende televisores OLED mejorados con puntos cuánticos.

Los puntos cuánticos utilizados en la tecnología de visualización hasta este momento son lo que se llama "fotoluminiscentes". Absorben la luz y luego emiten luz. En el caso de los televisores LCD LED, esto normalmente significaba que los LED emitían luz azul. Esta luz azul sería la luz azul que verías en la televisión, pero también se usó para hacer que los puntos cuánticos rojos y verdes emitieran su propia luz de color. Entonces, lo que verías en la pantalla es la luz azul de los LED y la luz roja y verde de los puntos cuánticos, todas combinadas para ayudar a crear una imagen. Hay una variedad de formas de implementar este proceso, pero esa es la idea básica.

Visualización directa, pantallas de puntos cuánticos electroluminiscentes. Puede pensar en ello como una pantalla LED LCD u OLED tradicional, pero en lugar de píxeles LCD u OLED, son píxeles hechos solo de puntos cuánticos. Tenga en cuenta que hay muchas menos capas, lo que en teoría debería significar menores costos de producción y otros beneficios.

El prototipo que vi era completamente diferente. Sin LED tradicionales ni OLED. En lugar de utilizar luz para excitar puntos cuánticos para que emitan luz, utiliza electricidad. Nada más que puntos cuánticos. Puntos cuánticos electroluminiscentes, también conocidos como de visión directa. Esto es enorme.

O al menos, tiene potencial para ser enorme. En teoría, esto significará pantallas más delgadas y con mayor eficiencia energética. Significa pantallas que pueden ser más fáciles, o más económicas, de fabricar. Eso podría significar televisores incluso menos costosos, más eficientes y con pantallas más grandes. El potencial en calidad de imagen es al menos tan bueno como el QD-OLED, si no mejor. La tecnología es escalable desde pantallas pequeñas, livianas y de alto brillo para cascos de realidad virtual de próxima generación hasta pantallas de teléfonos altamente eficientes y televisores de pantalla plana de alto rendimiento.

Un cuadro de demostración anterior de "prueba de concepto" de puntos cuánticos electroluminiscentes.

Nanosys llama a esta tecnología de puntos cuánticos electroluminiscentes de visión directa "nanoLED" que, para que conste, no me gusta. El mercado de la televisión está lleno de cosas "LED" y creo que es un poco exagerado pedirle a la persona promedio que entienda que "nano" es diferente de "micro" y "mini". Pero bueno, si fuera bueno en marketing, me pagarían mucho mejor.

El potencial de los televisores y las pantallas de los teléfonos es apasionante, pero ahí no termina el potencial del QD electroluminiscente. Al tener lo que equivale a una estructura de visualización más simple, puede incorporar pantallas basadas en QD en una variedad más amplia de situaciones. O más concretamente, en una variedad más amplia de superficies. Básicamente, puede imprimir una pantalla QD completa sobre una superficie sin el calor requerido por otras tecnologías "imprimibles".

¿Qué quiere decir esto? Prácticamente cualquier superficie plana o curva podría ser una pantalla. Esta ha sido durante mucho tiempo la promesa de una variedad de tecnologías, sin mencionar innumerables programas y películas de ciencia ficción, pero la QD electroluminiscente tiene el potencial de hacerlo realidad.

Por ejemplo, podría incorporar una pantalla en el parabrisas de un automóvil para obtener una visualización frontal más elaborada, de alta resolución y fácil de ver. Las direcciones de velocidad y navegación son seguras, pero ¿qué tal la realidad aumentada para una conducción nocturna más segura con marcadores de carril y señales de tráfico mejorados con pantalla QD? O imagina un parabrisas que pueda mostrarte, sin apartar la vista de la carretera, dónde hay otros coches a tu alrededor. Este tipo de pantallas QD podrían tener una transmisión de luz del 95%, lo que significa que se verían exactamente como el vidrio normal cuando estuvieran apagadas.

Las gafas AR, como las versiones TCL que se ven aquí y que usan tecnología MicroLED, son un posible uso para los puntos cuánticos electroluminiscentes.

Desde que compré anteojos por primera vez, soñé con tener una pantalla incorporada que pudiera mostrarme información como en un videojuego. Las gafas AR han existido, pero son voluminosas, de baja resolución y, para ser honesto, poco convincentes. Se podría imprimir una pantalla QD en las propias lentes, lo que requeriría componentes electrónicos menos elaborados en las monturas. Podrían verse como anteojos normales, pero mostrar información de mensajes entrantes, una videollamada, mapas o una película. Es todo muy cyberpunk.

Prácticamente cualquier superficie podría funcionar así. Creo que un uso temprano obvio, a pesar de lo molesto que pueda resultar, serían las ventanas de autobuses o metros. Inicialmente, las ciudades los presentarán como una forma de mostrar a la gente información importante, pero inevitablemente se utilizarán para publicidad. Ciertamente, esto no es un golpe contra la tecnología, sino simplemente cómo funcionan las cosas en el mundo.

Un primer plano de un píxel de una película de conversión de color de puntos cuánticos.

La historia de CES está plagada de prototipos avanzados que nunca llegaron al mercado, relegados a la historia y a las mentes de periodistas tecnológicos calvos y con gafas. Nanosys tiene una sólida historia y trabaja con los nombres más importantes del mundo de la fabricación. Esto es en lo que han estado trabajando durante años. Siempre estuvo al borde de la línea de tiempo que compartirían cada año. Cuando los conocí por primera vez hace varios años, las primeras pantallas con puntos cuánticos estaban a punto de llegar al mercado. Ahora están en todas partes. Unos años después, hablaron de añadir QD a OLED. Ahora esos están aquí. El QD por sí solo, el QD electroluminiscente de visión directa, siempre fue su objetivo. Y ahora está aquí.

Especie de. Es un prototipo. Incluso Nanosys admite que aún faltan varios años para que las pantallas de puntos cuánticos de visión directa se produzcan en masa.

Dos viales de puntos cuánticos fotoluminiscentes junto a un emisor QD electroluminiscente azul.

El costo de la producción inicial determinará el tamaño que veremos inicialmente. ¿Primero los teléfonos y los cascos de realidad virtual, y luego los televisores? Podría ser. Las instalaciones de fabricación de televisores son caras de construir y las empresas no querrán convertir o cerrar fábricas más antiguas antes de obtener un retorno total de la inversión. Por lo tanto, es probable que todavía tengamos pantallas LCD heredadas con puntos cuánticos junto con QD-OLED y QD de vista directa en los estantes de las tiendas en el futuro cercano.

Más allá de eso, ¿quién sabe? Seguramente aparecerá alguna tecnología nueva que será aún mejor. Pero dentro de cinco a diez años es casi seguro que tendremos opciones para pantallas QD en nuestros teléfonos, probablemente en nuestras salas de estar y posiblemente en nuestros parabrisas y ventanas.

Sí, ver eso definitivamente valió la pena visitar el CES.

Además de cubrir televisión y otras tecnologías de visualización, Geoff realiza recorridos fotográficos por museos y lugares interesantes de todo el mundo, incluidos submarinos nucleares, enormes portaaviones, castillos medievales, viajes épicos por carretera de 10,000 millas y más. Echa un vistazo a Tech Treks para conocer todos sus recorridos y aventuras.

Escribió una novela de ciencia ficción superventas sobre submarinos del tamaño de una ciudad y una secuela. Puedes seguir sus aventuras en Instagram y su canal de YouTube.