Imaginez-vous assis au soleil, lire un écran numérique aussi fin que du papier, mais en voyant la même qualité d'image que si vous étiez à l'intérieur. Grâce aux recherches de l'Université de technologie Chalmers, Suède, cela pourrait bientôt devenir une réalité. Un nouveau type d'écran réfléchissant, parfois appelé papier électronique, offre un affichage des couleurs optimal, tout en utilisant la lumière ambiante pour minimiser la consommation d'énergie.

Les écrans numériques traditionnels utilisent un rétroéclairage pour éclairer le texte ou les images qui y sont affichés. C'est bien à l'intérieur, mais regarder de tels écrans en plein soleil est difficile. Écrans réfléchissants, cependant, essayer d'utiliser la lumière ambiante, imitant la façon dont nos yeux réagissent au papier naturel.

"Pour que les écrans réfléchissants concurrencent les écrans numériques énergivores que nous utilisons aujourd'hui, les images et les couleurs doivent être reproduites avec la même haute qualité. Ce sera la vraie percée. Nos recherches montrent maintenant comment la technologie peut être optimisée, le rendant attrayant pour un usage commercial, " dit Marika Gugole, Étudiant au doctorat au Département de chimie et de génie chimique de l'Université de technologie de Chalmers.

Les chercheurs avaient déjà réussi auparavant à développer un ultra-mince, matériau souple qui reproduit toutes les couleurs qu'un écran LED peut afficher, tout en ne nécessitant qu'un dixième de l'énergie consommée par une tablette standard.

Mais dans la conception précédente, les couleurs sur l'écran réfléchissant ne s'affichaient pas avec une qualité optimale. Maintenant la nouvelle étude, publié dans la revue Lettres nano pousse le matériau un peu plus loin. En utilisant un déjà recherché, matériau poreux et nanostructuré, contenant du trioxyde de tungstène, or et platine, ils ont essayé une nouvelle tactique - inverser le dessin de manière à permettre aux couleurs d'apparaître beaucoup plus précisément à l'écran.

Inverser le design pour une couleur de qualité supérieure

L'inversion du design représente un grand pas en avant. Ils ont placé le composant qui rend le matériau électriquement conducteur sous la nanostructure pixelisée qui reproduit les couleurs, au lieu d'au-dessus, comme c'était le cas auparavant. Ce nouveau design vous permet de regarder directement la surface pixélisée, donc voir les couleurs beaucoup plus clairement.

En plus de la consommation d'énergie minimale, les écrans réfléchissants ont d'autres avantages. Par exemple, ils sont beaucoup moins fatigants pour les yeux que de regarder un écran ordinaire.

Pour fabriquer ces écrans réfléchissants, certains métaux rares comme l'or et le platine sont nécessaires, mais parce que le produit final est si mince, les quantités nécessaires sont très faibles. Les chercheurs ont de grands espoirs qu'à terme, il sera possible de réduire considérablement les quantités nécessaires à la production.

"Notre objectif principal lors du développement de ces écrans réfléchissants, ou papier électronique, comme on l'appelle parfois, est de trouver durable, solutions d'économie d'énergie. Et dans ce cas, la consommation d'énergie est quasi nulle car nous utilisons simplement la lumière ambiante de l'environnement, " explique le responsable de la recherche Andreas Dahlin, professeur au Département de chimie et de génie chimique de Chalmers.

Flexible avec un large éventail d'utilisations

Des écrans réfléchissants sont déjà disponibles dans certaines tablettes aujourd'hui, mais ils n'affichent bien les couleurs noir et blanc, ce qui limite leur utilisation.

« Un grand acteur industriel avec la bonne compétence technique pourrait, en principe, commencer à développer un produit avec la nouvelle technologie dans quelques mois, " dit Andreas Dahlin, qui envisage un certain nombre d'autres applications. En plus des téléphones intelligents et des tablettes, il pourrait également être utile pour la publicité extérieure, offrant des économies d'énergie et de ressources par rapport aux affiches imprimées ou aux écrans numériques mobiles.

La technologie des écrans réfléchissants des chercheurs de Chalmers est basée sur la capacité du matériau à réguler la façon dont la lumière est absorbée et réfléchie. Dans l'étude actuelle, le trioxyde de tungstène est le matériau de base, mais dans les études précédentes, les chercheurs ont également utilisé des polymères. Le matériau qui recouvre la surface conduit les signaux électroniques à travers l'écran et peut être modelé pour créer des images haute résolution.