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Estos diodos de luz ultracompactos son tan pequeños que su tamaño representa apenas una centésima parte del de una célula humana. Crédito: lavidaes.org. |
Un equipo de investigadores en Suiza ha logrado algo que hasta hace poco sonaba a ciencia ficción: fabricar OLED orgánicos tan diminutos que algunos son más pequeños que una bacteria humana. Estos nano-dispositivos podrían transformar desde las pantallas de alta resolución hasta los microscopios más avanzados.
El proyecto fue liderado por el ingeniero químico Chih-Jen Shih y su grupo de ETH Zúrich, quienes diseñaron una técnica de un solo paso para crear diodos orgánicos emisores de luz, conocidos como OLED. Estos componentes convierten electricidad en luz visible, y normalmente se encuentran en móviles y televisores de gama alta. La diferencia es que, esta vez, los redujeron a escalas nunca vistas.
Para que cualquiera pueda visualizarlo sin necesidad de conocimientos técnicos: un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro. El equipo consiguió píxeles de apenas 100 nanómetros, lo que los hace alrededor de 50 veces más pequeños que los OLED más sofisticados de hoy y unas 100 veces más pequeños que una célula humana.
Este avance no se limita a la miniaturización. Al trabajar en tamaños inferiores a la propia longitud de onda de la luz visible, los investigadores pueden controlar cómo se propaga esa luz con una precisión inédita. En óptica, esto se relaciona con la interferencia, un fenómeno donde las ondas pueden reforzarse o anularse entre sí dependiendo de cómo se alineen. Esta propiedad es la base de las ópticas de arreglo en fase, capaces de dirigir un haz sin mover ninguna pieza.
En una demostración sorprendente, el equipo creó el logotipo de la universidad usando 2,800 píxeles. La figura final apenas medía 20 micrómetros, más o menos el tamaño de una sola célula. Esto les permitió calcular algo aún más impactante: la matriz alcanzaría una densidad equivalente a 50,000 píxeles por pulgada. Es un nivel de nitidez muy por encima de cualquier pantalla comercial.
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Una matriz compuesta por nanodiodos orgánicos emisores de luz reproduce el logotipo de la ETH con una impresionante resolución de 50.000 ppi. Créditos: Jiwoo Oh / ETH Zurich; Nature Photonics. |
Según los especialistas, esta densidad extrema abre la puerta a dispositivos ultra compactos, como visores de realidad aumentada, microscopios capaces de iluminar estructuras diminutas con precisión quirúrgica, o incluso sensores capaces de detectar señales provenientes de una sola célula.
El físico Tommaso Marcato, parte del equipo, destacó que estos píxeles “son tan pequeños que pueden comportarse como antenas de luz”, permitiendo manipular los haces de forma similar a cómo se manipulan ondas de radio en telecomunicaciones. Ese control podría impulsar hologramas realistas, láseres en miniatura y chips que transmitan datos usando luz con una exactitud nunca antes vista.
Para lograrlo, fabricaron plantillas basadas en membranas de nitruro de silicio, unas tres mil veces más delgadas que las máscaras metálicas tradicionales usadas en la industria OLED. Esto permite manejar escalas imposibles con los métodos convencionales y, además, integrar la técnica dentro de procesos de litografía estándar, los mismos que se emplean para producir chips informáticos.
Shih anticipa que estas estructuras podrían evolucionar hacia meta-píxeles, grupos tridimensionales capaces de generar sensaciones visuales envolventes alrededor del espectador. A largo plazo, esto podría redefinir cómo producimos imágenes en 3D, no con pantallas planas, sino con arreglos luminosos que literalmente “dibujan” luz en el espacio.
Aunque aún queda trabajo por hacer antes de ver esta tecnología en productos comerciales, el avance marca un momento decisivo: el límite de lo que se consideraba posible en OLED se acaba de mover, y lo hizo por un margen gigantesco a escala nanométrica.
Fuentes, créditos y referencias:
Tommaso Marcato et al, Scalable nanopatterning of organic light-emitting diodes beyond the diffraction limit, Nature Photonics (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01785-z
