Pantallas LCD utilizables como ventanas en edificios

La idea de pantallas que solo se vuelvan opacas al funcionar como tales, y sean transparentes al estar inactivas, se ha intentado llevar a la práctica desde hace unos cuantos años, pero materializarla de manera razonablemente eficiente, a partir de diodos orgánicos emisores de luz, ha resultado ser mucho más difícil de lo que se creía al principio.

Las pantallas que son transparentes de forma permanente exhiben una escasa visibilidad. Y, por otro lado, obviamente no podemos ver a través de una pantalla LCD convencional.

Recurrir a obturadores que utilicen cristales líquidos de tal modo que se pueda cambiar entre un estado transparente y otro opaco mediante la absorción o la dispersión de la luz incidente, es una de las más interesantes soluciones propuestas para lograr una eficaz combinación de ventana y pantalla, pero también ha venido arrastrando su propia serie de problemas.

Si bien incrementan la visibilidad de las pantallas, estos obturadores basados en la dispersión no pueden proporcionar un color negro que merezca ser llamado de este modo, y los obturadores basados en la absorción no pueden bloquear completamente el fondo. Tampoco son particularmente eficientes desde el punto de vista energético, ya que requieren un flujo constante de energía para poder mantener su estado de “ventana” transparente cuando no se utilizan. Y para colmo de males, su tiempo de respuesta es frustrantemente lento a la hora de activarse y desactivarse.

El equipo de Tae-Hoon Yoon, de la Universidad Nacional de Busan en Corea del Sur, ha ideado un nuevo diseño que soluciona todos estos problemas al utilizar simultáneamente dispersión y absorción. Para lograrlo, el grupo de Yoon fabricó celdas de cristales líquidos basadas en polímeros interconectados, dopadas con tintes dicroicos.

Una celda de cristales líquidos basada en polímeros interconectados, dopada con tintes, situada sobre una hoja de papel impresa. En el estado transparente, la imagen clara del fondo puede ser vista debido a la alta transmitancia de esta celda. En el estado opaco, se proporciona el color negro y la imagen del otro lado queda completamente bloqueada, ya que la luz incidente es absorbida y dispersada de forma simultánea. (Imagen: T.-H. Yoon / Universidad Nacional de Busan)

En su diseño, la estructura polimérica interconectada dispersa la luz incidente o que llega en el sentido opuesto, que es después absorbida por los tintes dicroicos. Los obturadores se sirven de un patrón paralelo de electrodos situados por encima y por debajo de los cristales líquidos alineados verticalmente.

Cuando se aplica un campo eléctrico a través de los electrodos, los ejes de las moléculas de tinte se alinean con los de la luz que viene en el sentido opuesto, permitiendo que la absorban y dispersen. Esto en la práctica impide que la luz llegue a la pantalla desde el lado trasero, convirtiendo a esta en opaca, y haciendo totalmente visibles a las imágenes en ella.

En su estado de reposo, esta combinación deja pasar la luz, de manera que solo se necesita aplicar energía cuando se desea pasar de la función de ventana transparente a la de un monitor opaco. Y dado que el interruptor de activación/desconexión de la pantalla es un campo eléctrico, tiene un tiempo de respuesta muy rápido, de menos de un milisegundo.

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