Nanotecnología

Se dice mucho en mi pueblo (donde los hay muy brutos) que "burro grande, ande o no ande". Esa expresión es válida para las carretillas, tractores, jamones, quesos y sartenes entre otras muchas cosas. Sin embargo, en la ciencia y sobre todo en la tecnología parece que el péndulo ha evolucionado ya medio ciclo, apunta al extremo contrario y todos buscan el chip más diminuto, el robot más ligero y la pantalla más fina.La miniaturización tiene infinidad de ventajas y muchos menos inconvenientes dejando de lado los puramente ergonómicos (¿Alguien ha tratado de sacar una fotografía con una de estas cámaras ultradiminutas que se resbalan entre los dedos?), eso es algo indiscutible. Lo que me ha llamado la atención es algo más sutil y paradójico que tiene que ver con el mundo de los "displays".

En un episodio de la serie de animación "Futurama", el profesor Hubert Farnsworth decide construir diminutos robots copias a escala de los empleados de Planet Express para viajar por el interior de Fry y librarle de unos peculiares parásitos intestinales. Uno de los personajes pregunta por qué construir réplicas robóticas en lugar de miniaturizarlos a ellos mismos, a lo que el profesor responde (seguro que no literalmente):

- Eso son pamplinas de ciencia ficción, para miniaturizaros a vosotros harían falta átomos diminutos y no sabes a qué precio están. Carísimos.

Sin duda era más rentable diseñar nuevos robots con un funcionamiento más sencillo que las personas y construirlos con "átomos de tamaño más económico".

El mundo de los displays, hace mucho que se utilizan los cristales líquidos y ahora llega la tecnología de los leds orgánicos (ver artículo en este blog). Los cristales líquidos están ya tecnológica aunque no comercialemente obsoletos por su poca eficiencia energética, su rigidez, su tamaño y la necesidad de retroiluminación. Las pantallas OLED ya están cerca y sin duda mejoran todos los apartados anteriormente citados. Sin embargo, en el camino de los OLED se ha interpuesto una tecnología nada novedosa pero que ha encontrado un hueco importante en el mercado y posiblemente cubra algunas necesidades que ni los OLED podrán cubrir. Se trata del papel electrónico también llamado tinta electrónica.

La idea original la propone Nicholas Sheridon (MIT) en los setenta y se llama Gyricon. Se trata de esferas del orden de las micras divididas en dos hemisferios con diferente color y carga eléctrica. Estas esferas flotan en el seno de un fluido confinado en diminutas cavidades en una matriz polimérica bidimensional. Ante la acción de un pequeño campo eléctrico localmente controlable, las esferas se orientan como dipolos mostrando hacia la cara exterior del polímero uno de sus hemisferios logrando plasmar (bicromáticamente) diferentes diseños y patrones.

En la actualidad, la tecnología Gyricon está siendo desarrollada por Xerox enfocándose hacia la obtención de un papel de impresora reutilizable mientras que E-Ink es una tecnología paralela basada en las mismas ideas y desarrollada por la empresa homónima que busca más la construcción de displays flexibles y ligeros para dispositivos portátiles.

Su funcionamiento intrínsecamente electroforético (movimiento de cargas en campos eléctricos) apenas se diferencia del de los cristales líquidos salvo por las dimensiones.

Mientras las moléculas de cristal líquido se mueven en el orden de los nanómetros, las partículas de papel electrónico lo hacen en el orden de las micras. Esa variación en el orden de magnitud que podría parecer un paso atrás en la búsqueda de la pantalla más estrecha y ligera es una gran ventaja que permite que la matriz polimérica sea flexible, ya que al no ser un medio líquido, el papel electrónico no fluye y por tanto no pierde su orden posicional por deformaciones. Además, en el orden de las micras deja de tener importancia la agitación térmica en cuanto al orden orientacional, por lo que el papel electrónico funcionará en condiciones más extremas de temperatura y será estable sin la necesidad de mantener activo el potencial con el correspondiente ahorro de energía.

Finalmente, las pantallas de papel electrónico presentan grosores en torno a las décimas de milímetro (approx 100 micras) mientras que los LCD convencionales no han logrado bajar de los 3mm (3000 micras) sin contar el sistema de retroiluminación que el papel electrónico no necesita pues simplemente refleja la luz ambiente como lo hace un simple folio de papel.

Sin duda los dispositivos OLED disminuirán en gran medida el grosor de las pantallas y vendrán con muchísimas otras ventajas bajo el brazo, pero el ejemplo de la confrontación entre cristales líquidos y papel electrónico puede enseñarnos a mirar siempre los avances en nanotecnología con otro punto de vista antes de lanzarnos a construirlo todo más pequeño.

No se trata de construir lo mismo con "átomos más pequeños" como decía el profesor Farnsworth, sino de rediseñar lo que ya existía con los nuevos medios de que disponemos aprovechando sus cualidades y para eso, a veces, aumentar los órdenes de magnitud puede reducir las dimensiones.

Este artículo fue publicado el 8-Marzo-2007 a las 1.17 am por Pablo Garcia Corzo bajo la categoría Definiendo la Nanotecnología. Puede obtener un aviso de los comentarios a este artículo usando el RSS 2.0 feed.

Tags: órdenes de magnitud, cristales líquidos, dimensiones, displays, Futurama, Gyricon, leds orgánicos, miniaturización, OLED, papel electrónico, robots, tinta electrónica