Un nouveau papier électronique affiche des couleurs
Imaginez que vous êtes assis au soleil, que vous lisez un écran numérique aussi fin que du papier, mais que vous voyez la même qualité d’image que si vous étiez à l’intérieur. Grâce aux recherches de l’université de technologie de Chalmers, en Suède, cela pourrait bientôt devenir une réalité.
Du papier électronique
Un nouveau type d’écran réfléchissant – parfois décrit comme du papier électronique – offre un affichage optimal des couleurs, tout en utilisant la lumière ambiante pour réduire au minimum la consommation d’énergie.
Les écrans numériques traditionnels utilisent un rétroéclairage pour éclairer le texte ou les images qu’ils affichent. Cela convient bien à l’intérieur, mais il est difficile de visualiser ces écrans en plein soleil. Les écrans réfléchissants, en revanche, tentent d’utiliser la lumière ambiante, imitant la façon dont nos yeux réagissent au papier naturel.
« Pour que les écrans réfléchissants puissent concurrencer les écrans numériques énergivores que nous utilisons aujourd’hui, les images et les couleurs doivent être reproduites avec la même qualité. C’est là que se situe la véritable avancée. Notre recherche montre maintenant comment cette technologie peut être optimisée, ce qui la rend intéressante pour une utilisation commerciale », explique Marika Gugole, doctorante au département de chimie et de génie chimique de l’université de technologie de Chalmers.
Les chercheurs avaient déjà réussi auparavant à mettre au point un matériau flexible ultrafin qui reproduit toutes les couleurs qu’un écran LED peut afficher, tout en ne nécessitant qu’un dixième de l’énergie que consomme une tablette standard.
Mais dans la conception précédente, les couleurs de l’écran réfléchissant ne s’affichaient pas avec une qualité optimale. Maintenant, cette nouvelle étude fait franchir une nouvelle étape à ce matériau. À l’aide d’un matériau poreux et nanostructuré ayant déjà fait l’objet de recherches, contenant du trioxyde de tungstène, de l’or et du platine, ils ont essayé une nouvelle tactique – inverser la conception de manière à permettre aux couleurs d’apparaître beaucoup plus précisément sur l’écran.
L’inversion du 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 pixélisée qui reproduit les couleurs, et non au-dessus, comme c’était le cas auparavant. Grâce à cette nouvelle conception, vous regardez directement la surface pixellisée et voyez donc les couleurs beaucoup plus clairement.
Outre la consommation d’énergie minimale, les écrans réfléchissants présentent d’autres avantages. Par exemple, ils sont beaucoup moins fatigants pour les yeux que ceux d’un écran ordinaire.
Pour fabriquer ces écrans réfléchissants, certains métaux rares comme l’or et le platine sont nécessaires, mais comme le produit final est très fin, les quantités nécessaires sont très faibles. Les chercheurs ont bon espoir qu’à terme, il sera possible de réduire considérablement les quantités nécessaires à la production.
« Notre principal objectif lors du développement de ces écrans réfléchissants, ou papier électronique, comme on l’appelle parfois, est de trouver des solutions durables et économes en énergie. Et dans le cas présent, la consommation d’énergie est presque nulle, car nous utilisons simplement la lumière ambiante de l’environnement », explique le responsable de cette recherche, Andreas Dahlin, professeur au département de chimie et de génie chimique de Chalmers.
Un large éventail d’utilisation
Les écrans réfléchissants sont déjà disponibles dans certaines tablettes aujourd’hui, mais ils n’affichent bien que les couleurs noir et blanc, ce qui limite leur utilisation.
« Un grand acteur industriel disposant des compétences techniques adéquates pourrait, en principe, commencer à développer un produit avec cette nouvelle technologie en quelques mois », explique Andreas Dahlin, qui envisage un certain nombre d’autres applications. Outre les téléphones intelligents et les tablettes, cette technologie pourrait également être utile pour la publicité extérieure, car elle permet de réaliser 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 repose 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 à haute résolution.
Cette recherche a été publiée dans Nano Letters.
Source : Chalmers University of Technology
Crédit photo : iStock