Pontos quânticos no ecrã de alta definição

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Visualiza o teu ecrã. Quer seja do teu monitor, telemóvel, tablet ou até mesmo do relógio digital, está composto por estes pontos. Provavelmente estes pontos são muito pequenos para ver a olho nu, mas confia em mim, eles estão lá. Cada um desses “pontos” são chamados de pixel, cuja abreviatura é “picture element”. Cada imagem que vemos em ecrãs ou monitores, são compostos por pixels. Parte interessante? Eles são constituídos por componentes ainda menores chamados de elementos sub-pixel.
O sub-pixel é composto por um conjunto de “coisas” que emitem luz. Sejam essas “coisas” fósforos em um tubo de raios catódicos (CRT) ou de diodos emissores de luz (LEDs individuais) num display AMOLED, estes acabam sendo traduzidos pelos nossos olhos como cores que quando as colocamos juntos com milhares ou mesmo milhões de outras, compõe uma imagem ou texto. E extremamente impressionante quando pensamos nisto.

   

Em monitores modernos, cada pixel é composto por três ou quatro sub-pixel, que são LEDs individuais em si mesmos. Num ecra HD de 720p existem 921,600 pixels e 3,6000,000 sub-pixels (supondo 4 para cada pixel). Ecrãs HD de 1080p daria um salto de 2 milhões de pixels e cerca de 8,3 milhões de sub-pixels.

Não sei quanto a ti, mas depois que nos aproximamos de um milhão de qualquer coisa, a minha cabeça começa a nadar. Uma ou duas coisas devem acontecer quando falamos de tantos pixels: O ecrã fica com uma maior dimensão ou os sub-pixels devem ficar significativamente menor. Uma vez que chegamos a um certo tamanho, as coisas começam a ficar “interessantes.”

Bem-vindo ao mundo da física quântica

Bem, antes de começarmos a falar de “pontos quânticos”, vamos falar de um pouco sobre física quântica, pode ser? Vamos lá.
Uma das características muito interessantes é que os comportamentos variam dependendo da dimensão. Quando falamos da física Keplariam referimo-nos às regras da matéria e da energia na escala macro – planetas, estrelas, galáxias, buracos negros e assim por adiante.
Quando dimensionamos as coisas para “tamanho humano” estamos no reino da física newtoniana, onde, para cada acção, há trolls nos comentários que dizem que estás errado, e por ai adiante. É a este nível que geralmente vivemos as nossas vidas, e que tudo se comporta como esperamos que se comporte. Quando vamos a uma dimensão pequena, as coisas não se comportam com o mesmo conjunto de regras. É simples, quando pensas sobre isto: a matéria na escala de Newton é tangível, podes busca-los e olhar para eles. Objectos nesta escala são feitos de milhões de átomos. A energia também tem que estar na mesma escala para ter qualquer efeito sobre os objectos nesta escala.

Agora, quando vamos a uma dimensão muito pequena, mesmo pequena – objectos podem ser compostos por apenas alguns átomos. A energia neste tamanho também se comporta de maneira muito diferente. Lembra-te que a energia é uma onda de rádio, uma onda de luz ou um eléctron (etc). Quando se fala de comparação de eletrões a uma dúzia de átomos, logo a interação entre os dois torna-se muito exagerada.

Já chegamos aos pontos!

Pontos quânticos são partículas minúsculas, “nanopartículas”. Essas são constituídas por um material semicondutor, e variam de 2 a 10 manómetros (1 milímetro são 1.000.000 nanometros). Que é aproximadamente a largura de 50 átomos. Como aprendemos, desde eletrónicos regulares, quanto mais diminuímos, menos matéria-prima é necessária para o construir. Economiza dinheiro. O que leva a que se precise de menos energia para executar, o que faz com que a carga do dispositivo dure mais. Também utilizam menos calor, o que tem muitos benefícios. Hoje em dia, nos smartphones e tablets atuais, o maior consumidor de energia é o ecrã. Imagina o que uma matriz de pontos quânticos pode fazer para salvar a vida de uma bateria! Ah, e uma vez que eles são tão ridiculamente minúsculos, terás um ecrã com a maior resolução que já alguma vez viste.

Outra vantagem de pontos quânticos sobre os tradicionais elementos sub-pixels é que, para torná-los em cores diferentes, simplesmente precisas de torná-los maiores ou menores – o material é exactamente o mesmo, ao contrário dos tradicionais sub-pixels. Quanto menor for o ponto, mais próximo será a extremidade do espectro azul, e quanto mais for o ponto, mais perto da extremidade vermelha. Os pontos ainda podem emitir cores para o infravermelho ou para partes do espetro de ultravioleta. Este “tuning” é chamado de “efeito de quantização”.

Neste momento deves estar a perguntar-te se tudo isto importa mesmo. Sim! Além de ser capaz de usar palavras formais e referências obscuras para o gato de Schödinger, os pontos quânticos podem fazer os nossos produtos eletrónicos menores, com mais durabilidade e com resolução que fariam com que o 4K parecesse de má qualidade.

Agora, a má notícia

“Pronto” pode ser um pouco ambicioso. Mas claro, a tecnologia que se precisa para se construir isto, já existe hoje em dia. Sim, um quilo de pontos seria suficiente até mesmo para aplicações “industriais”. Mas infelizmente, esta tecnologia não acontecerá este ano.

Em pouco tempo os nossos argumentos irão mudar para melhor, Super LCD ou AMOLED, para discutir sobre qual material semicondutor é melhor para os nossos pontos, seleneto ou sulfetos.

Tua opinião!

Na minha opinião, a era dos smartphones com ecrãs com pontos quânticos não virá assim tão cedo, mas manda lá a tua opinião!

 

Fonte: joe Levi

Fundador do projeto 4gnews, sempre olhei para a tecnologia como um pedaço de nós. Desde cedo ligado ao mundo tecnológico, este é literalmente o meu trabalho de sonho. Amante de vinho e apaixonado pelo meu Vit. Guimarães, acredito ainda que todas as nossas acções são o gatilho para o nosso futuro.