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TECNOLOGIA

Parece vidro comum, mas é uma tela

Nova composição transparente permite a exibição de imagens sem impedir que o usuário continue observando o que há atrás dela. A técnica, criada no MIT, pode levar ao desenvolvimento de para-brisas e vitrines inteligentes, entre outras aplicações

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postado em 22/01/2014 14:00 / atualizado em 22/01/2014 10:17

Roberta Machado

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram um novo tipo de tela transparente que usa laser para atingir nanopartículas invisíveis para o olho humano. A invenção consiste em um filme de menos de 0,5mm de espessura praticamente translúcido, no qual as minúsculas partículas de prata respondem a um determinado espectro de luz. Dessa forma, quando iluminada pelo projetor, a superfície transparente passa a exibir imagens estáticas e em movimento. A tecnologia, de baixo custo, pode ser usada para a criação de dispositivos de realidade aumentada, em que as informações projetadas se misturam aos elementos da vida real que aparecem por trás do visor.

A técnica de fabricação é explicada pelos pesquisadores em um artigo publicado hoje na revista especializada Nature Communications. As partículas de metal são adicionadas a um polímero em estado líquido. Depois, a mistura é colocada para secar em uma moldura de vidro, da qual o ar é retirado. Em algumas horas, o resultado é uma fina folha plástica que parece comum, mas esconde uma propriedade imperceptível aos olhos: dentro do polímero, a prata funciona como uma camada de receptores de luminosidade especialmente projetada para brilhar sob uma certa cor.

A razão para esse efeito é um processo chamado “ressonância plasmônica de superfície”. A luz azul compatível com o material é refletida pela prata, mas qualquer outra cor passaria direto pelo material, como em uma janela comum. “Essas nanopartículas são transparentes para as outras cores de luz e, nesse sentido, são como puro vidro. Por isso a tela parece transparente”, explica Chia Wei Hsu, principal autor do trabalho.

O processo lembra um passe de mágica, mas é um fenômeno bastante conhecido por especialistas. “É como se fosse o céu, que também reflete a cor azul aqui na Terra, mas é preto na Lua e vermelho em Marte. A luz do Sol bate na atmosfera e somente a frequência azul reflete, as outras passam”, ilustra Euclydes Marega Junior, professor do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP). Os elétrons livres das nanopartículas oscilam de forma ordenada, espalhando aquela mesma cor pela superfície. Dependendo do material e do tamanho da partícula, explica o especialista, é possível “espalhar” um tipo de cor diferente.

Possíveis usos
A invenção pode ser usada para a fabricação de janelas de carros ou aviões em que seria possível exibir informações importantes para os passageiros sem cobrir a visão da paisagem. “Para algumas ocasiões, é útil ver as coisas projetadas na tela e o segundo plano ao mesmo tempo. Por exemplo, considere a vitrine em uma loja. Você quer ver os itens à mostra dentro do local, mas também quer ver a informação sobre o item na janela”, ilustra Hsu. Bastaria cobrir o vidro com o filme plástico e apontar um projetor sintonizado com a ressonância das nanopartículas. A tela foi testada com um projetor comum e com um a laser, com bons resultados.

Os criadores da tela transparente ainda não têm planos para colocá-la no mercado, mas acreditam que o projeto já está pronto para algumas aplicações industriais. Diferentemente de outras telas transparentes criadas no passado, o design do MIT é translúcido o suficiente para que o observador visualize o plano de fundo sem perder qualidade de imagem. Muitos dos modelos desenvolvidos atualmente, como os que usam um espelho ou um dispersor para projetar a imagem diretamente nos olhos da pessoa, também têm um ângulo muito limitado de observação, o que não acontece com o polímero criado por Hsu e seus colegas.

Além de dispensar o uso dos óculos e não exigir conhecimento técnico maior do que o de uma pessoa que liga um televisor, o produto também tem a vantagem de ser bastante acessível: o custo é calculado em torno de R$ 23, sem o projetor. O grupo já entrou com o pedido de patente.

Futuro
Por enquanto, a invenção só funciona com imagens de uma só cor. Mas os pesquisadores já estão trabalhando na construção de uma tela colorida usando a mesma técnica. Isso deve ser possível com a criação de três tipos de refletores diferentes, sintonizados para as cores verde, vermelha e azul. Unidas, essas três tonalidades podem formar todas as cores do espectro, como em um televisor comum. Bastaria iluminar o visor com luzes dos respectivos espectros, e os pontos se misturariam para formar uma imagem em cores.

“É necessário avaliar alguns parâmetros, mas acredito que seja possível colocar os três tipos de nanopartículas num mesmo filme”, avalia Marcelo Oliveira Rodrigues, professor do Instituto de Química da Universidade de Brasília (UnB). “Caso começasse a ter interferência, poderiam se preparar filmes finos, em que cada um tivesse um tipo de partícula correspondente a uma luz do espectro.”

A combinação de mais de um filme também poderia ser usada para a criação de uma realidade aumentada em três dimensões. A sobreposição das imagens coloridas em filmes com sintonias distintas criaria a ilusão. A espessura do polímero permite o empilhamento de quantas camadas forem necessárias, e a combinação da tela com outros materiais, como um fundo preto de alto contraste. Se as partículas forem combinadas a um material flexível, existe ainda a possibilidade da criação de uma tela dobrável, que se adaptaria à superfície aplicada.

Outra opção seria a criação de uma tela de altíssima resolução. Especialistas brasileiros especulam que, se as nanopartículas tomassem o lugar dos diodos usados em televisores de LCD, o número de pixels da imagem projetada poderia ser mais de 1 milhão de vezes maior do que o das tevês de melhor imagem disponível atualmente no mercado. “Seria o reverso. O LCD joga a luz por trás e deixa passar por um campo de cores. Esse joga para frente, e as reflete”, compara Euclydes Marega.
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