Las pantallas flexibles ya están en móviles plegables y televisores curvos, pero arrastran un problema que muchos usuarios han notado con el tiempo: pierden brillo y se degradan cuando se doblan una y otra vez. Un equipo internacional de la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad de Drexel afirma haber dado con una solución en el laboratorio que podría cambiar ese panorama y, de paso, hacer estas pantallas algo más eficientes y duraderas.
El grupo ha desarrollado un nuevo tipo de OLED totalmente extensible que mantiene la mayor parte de su luminosidad incluso cuando se estira hasta un 60 por ciento respecto a su tamaño original. En las pruebas, el dispositivo solo perdió en torno a un 10,6 por ciento de rendimiento a esa deformación y conservó un 83 por ciento de su capacidad de emitir luz tras cien ciclos de estiramiento suave. Según la propia universidad coreana, alcanza una eficiencia cuántica externa del 17 por ciento, un récord en pantallas extensibles donde hasta ahora apenas se llegaba al 7 por ciento, muy lejos de los valores de los OLED rígidos comerciales.
Para el usuario medio, esto se traduce en algo bastante concreto. Pantallas que no se apagan ni se apagan a medias al doblarse, dispositivos que podrían durar más años sin perder legibilidad y, si la eficiencia se confirma en productos reales, un pequeño alivio en la factura de la luz asociada a tanta pantalla encendida cada día. No es poca cosa.
Por qué las OLED flexibles se “apagaban” al doblarse
Una OLED genera luz cuando las cargas eléctricas positivas y negativas se encuentran en una capa orgánica y forman excitones, unas partículas excitadas que emiten fotones al relajarse. El problema llega cuando se intenta que esa estructura se comporte como una goma, algo necesario si queremos pantallas que se doblen, se estiren o se peguen a la piel.
Hasta ahora, para dar elasticidad a la capa emisora se añadían elastómeros blandos que, en la práctica, rompían en parte los caminos por los que se mueven las cargas. El resultado era claro: menos excitones útiles, menos luz y más energía desperdiciada en forma de calor. En paralelo, los electrodos transparentes clásicos, como el óxido de indio y estaño, se agrietaban con relativa facilidad, lo que empeoraba todavía más el brillo con cada ciclo de flexión.
La nueva capa luminosa exprime mejor la energía
La respuesta de este equipo pasa por rediseñar desde dentro la capa que emite luz. Han creado un material llamado ExciPh, una capa orgánica fosforescente asistida por exciplex, que es intrínsecamente elástica y está pensada para aprovechar muchos más excitones de los que se usan en un OLED extensible convencional.
Según el comunicado de Drexel, esta capa consigue convertir en luz más del 57 por ciento de los excitones generados, frente al rango de entre un 12 y un 22 por ciento habitual cuando se mezclan polímeros elásticos en materiales emisores estándar. En la práctica, esto significa que se necesita menos energía eléctrica para obtener el mismo nivel de brillo, algo clave si se piensa en dispositivos que van a estar encendidos muchas horas al día, como relojes, pulseras de salud o paneles informativos ligeros.
El equipo también ha integrado esta capa en una matriz de elastómero de poliuretano, que le permite estirarse sin romperse. Es un poco como reforzar una goma de toda la vida con una estructura interna que reparte mejor el esfuerzo.
Electrodos de MXene que aguantan los tirones
El otro pilar del avance está en los electrodos transparentes. Aquí entran en juego los MXene, una familia de nanomateriales bidimensionales muy conductores que se pueden procesar en películas finas y flexibles. Combinados con nanocables de plata, forman una especie de malla microscópica que mantiene la conductividad incluso cuando el panel se estira y se contrae.
Estos electrodos MXene actúan como carriles bien asfaltados para las cargas eléctricas, de modo que más electrones llegan a la capa emisora en lugar de perderse por el camino. “Esta investigación aborda un desafío histórico de la tecnología OLED flexible, la durabilidad de su luminiscencia tras flexiones repetidas”, explicó el profesor Yury Gogotsi, que destaca que durante años el cuello de botella estaba precisamente en el conductor transparente.
Desde la parte coreana del proyecto, el profesor Tae-Woo Lee subraya que este enfoque ataca a la vez la eficiencia y la elasticidad, tanto en la capa emisora como en el electrodo, lo que acerca estas pantallas extensibles a aplicaciones reales sobre la piel y en ropa inteligente.
¿Qué significa todo esto para el planeta y para tu próxima pantalla?
En el corto plazo, nada de esto llegará mañana al escaparate del móvil. Los propios investigadores admiten que todavía falta mejorar la estabilidad a largo plazo y adaptar el proceso a una fabricación industrial. Pero la dirección es clara. Si las pantallas del futuro necesitan menos energía para brillar y aguantan más años de uso intensivo sin romperse, también se alarga la vida útil de los dispositivos y se reduce, aunque sea en parte, la montaña de residuos electrónicos.
Además, este tipo de OLED extensibles está pensado para algo más que gadgets llamativos. El equipo ya ha demostrado pequeños paneles en forma de corazón y números, pensados como prototipos de sensores que podrían mostrar en la propia piel la temperatura corporal, el pulso o la presión. En un escenario de salud conectada y ciudades más sostenibles, tener datos básicos visibles en la muñeca o en una tirita inteligente puede ayudar a prevenir problemas sin necesidad de dispositivos voluminosos ni pantallas rígidas adicionales.
Queda camino por recorrer, pero el mensaje de fondo es que la electrónica flexible empieza a salir del terreno de los trucos de feria para acercarse a productos útiles, con mejores números de eficiencia y menos compromiso entre brillo y durabilidad.
El estudio científico se ha publicado en la revista Nature.
