GLI SCIENZIATI STAMPANO IN 3D PIXEL DI VISUALIZZAZIONE AD ALTA RISOLUZIONE IN PEROVSKITE
Un team di ricercatori dell’Università di Hong Kong e del Korea Electrotechnology Research Institute (KERI) ha utilizzato la stampa 3D per creare pixel di visualizzazione su scala nanometrica fatti di perovskite.
Proprio l’anno scorso, lo stesso gruppo di scienziati ha utilizzato inchiostri liquidi e scrittura a inchiostro diretto per fabbricare pixel del display in grado di emettere luce. Rivolgendo ora la loro attenzione alle perovskiti, un tipo di composto presente nelle celle solari, i ricercatori ritengono di poter ottenere livelli di luminosità ancora maggiori e display a risoluzione più elevata utilizzando una tecnica di stampa 3D basata sulla deposizione simile.
Il dott. Jaeyeon Pyo, ricercatore senior presso KERI e coautore dello studio, ritiene che la stampa 3D di perovskiti a emissione di luce possa anche continuare a sbloccare applicazioni precedentemente impossibili nel campo della sicurezza. Ad esempio, lo studio fa riferimento a un sistema di crittografia multilivello per l’anticontraffazione delle banconote, per cui modelli su scala nanometrica sulle banconote in dollari ci permetterebbero di determinare se una particolare banconota è autentica o meno.
Le perovskiti sono una scelta promettente di materiale per diverse applicazioni optoelettroniche grazie alla loro struttura eccezionale e all’ampia possibilità di regolazione. I composti offrono una serie di proprietà eccellenti come un grande assorbimento ottico, una lunga lunghezza di diffusione del vettore e un’elevata mobilità del vettore ed emettono luce in presenza di una tensione. Sfortunatamente, i loro casi d’uso sono stati finora limitati ai sistemi 2D, a causa della mancanza di metodi di produzione 3D.
Da ricerche precedenti , il team di Pyo ha già dimostrato che l’intensità di emissione (luminosità) aumenta in linea con l’altezza di un nanopixel stampato in 3D. Basandosi su questo, lo studio più recente mostra che questa intensità può essere ulteriormente saturata dalla profondità di campo del sistema ottico utilizzato per misurare i pixel. È interessante notare che la saturazione può essere sfruttata per abilitare applicazioni più avanzate utilizzando perovskiti stampate in 3D.
Pyo spiega: “In precedenza, era necessario un controllo preciso dell’altezza per appiattire la luminosità dei singoli pixel stampati in 3D. Invece, stampare i pixel all’altezza sopra il punto di saturazione può fornire una luminosità uniforme senza un delicato controllo individuale dell’altezza.
Ciò significa che le informazioni possono essere archiviate in modo sicuro a diverse altezze in un pixel di perovskite. Poiché la differenza di altezza sul punto di saturazione è visivamente indistinguibile utilizzando strumenti di misurazione ordinari, i dati memorizzati alle diverse altezze sarebbero accessibili solo utilizzando un metodo di misurazione 3D molto specifico, a cui avrebbero accesso solo gli sviluppatori dei pixel.
Quindi, come è applicabile al di fuori del laboratorio? Una delle applicazioni più immediate sono i display ottici ad alta risoluzione, per cui le perovskiti su nanoscala stampate in 3D possono essere utilizzate per filtrare il colore in un dispositivo di visualizzazione retroilluminato.
Pyo e il resto dei ricercatori possono anche vedere potenziali applicazioni nell’identificazione, autenticazione e anticontraffazione valutaria. I nano pixel stampati in 3D potrebbero fornire una crittografia multilivello con modelli fluorescenti visibili solo con la luce UV, un microscopio e un sistema di misurazione 3D specializzato e unico nel suo genere. Pertanto, le autorità come le banche centrali potrebbero verificare se una specifica banconota è autentica o meno controllando il modello di perovskite su scala nanometrica.
Per quanto riguarda gli ulteriori lavori, il team sta ora passando dall’illuminazione passiva all’illuminazione elettrica con i pixel di perovskite stampati in 3D. Pyo spiega: “Andando oltre l’illuminazione passiva dalla fotoluminescenza, l’illuminazione azionata elettricamente aprirà la possibilità di dispositivi di illuminazione controllabili attivamente”.
Ulteriori dettagli dello studio possono essere trovati nel documento intitolato ” Nanopixel di perovskite tridimensionale per display a colori ad altissima risoluzione e anticontraffazione multilivello “. È co-autore di Jaeyeon Pyo, Ji Tae Kim et al.
