Los puntos cuánticos (quantum dots) llevan una década revolucionando las pantallas, ofreciendo una reproducción del color muy precisa. En 2015, Samsung dio un paso importante al lanzar los televisores SUHD, los primeros en utilizar puntos cuánticos sin cadmio, un metal pesado usado tradicionalmente en su fabricación.
Este avance no pasó desapercibido en el mundo académico. La comercialización de televisores con puntos cuánticos sin cadmio marcó una nueva dirección en la investigación y el desarrollo, y contribuyó a que se concediera el Premio Nobel de Química 2023 por el descubrimiento y la síntesis de los puntos cuánticos.
¿Por qué se usaba cadmio en los puntos cuánticos?
Inicialmente, la investigación sobre puntos cuánticos se centraba en el cadmio debido a su estabilidad y facilidad de uso. Como explica el profesor Taeghwan Hyeon de la Universidad Nacional de Seúl, el cadmio forma enlaces iónicos fuertes con otros elementos, lo que resulta en semiconductores estables. Sin embargo, el cadmio es tóxico y está restringido por la normativa europea RoHS.
El desafío de encontrar alternativas
Sustituir el cadmio no fue tarea fácil. El indio, otra alternativa, forma enlaces covalentes menos estables, lo que dificulta la obtención de nanocristales de alta calidad. Según Doh Chang Lee, profesor del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST), se requiere un proceso de síntesis complejo y exigente para alcanzar los estándares de calidad necesarios para la comercialización.
Samsung: Compromiso con la seguridad y la innovación
Samsung adoptó un enfoque diferente desde el principio. Como afirma Sanghyun Sohn, responsable del Laboratorio de Pantallas Avanzadas de Samsung Electronics, la empresa tenía una política de cero cadmio: "Sin cadmio, sin concesiones".
En 2014, Samsung logró desarrollar el primer material de puntos cuánticos sin cadmio del mundo. Para garantizar la durabilidad y la calidad de la imagen, la empresa introdujo una tecnología de recubrimiento protector de triple capa que protege las nanopartículas de fosfuro de indio de factores externos como el oxígeno y la luz.
Componentes clave de los puntos cuánticos de Samsung
Los puntos cuánticos que se encuentran en los televisores QLED de Samsung constan de tres componentes principales:
- Núcleo: donde se emite la luz.
- Cáscara: protege el núcleo y estabiliza su estructura.
- Ligando: un recubrimiento de polímero que mejora la estabilidad a la oxidación fuera de la cáscara.
La clave de la tecnología de puntos cuánticos radica en la integración de estos tres elementos, un proceso industrial avanzado que abarca desde la adquisición de materiales y la síntesis hasta la producción en masa y el registro de numerosas patentes.
Un nuevo estándar para las pantallas
Tras años de investigación y el lanzamiento de los televisores SUHD, Samsung presentó sus televisores QLED en 2017, estableciendo un nuevo estándar para las pantallas de alta calidad. En 2022, la empresa dio un paso más allá con el lanzamiento de los televisores QD-OLED, los primeros en combinar puntos cuánticos con una estructura OLED.
La tecnología QD-OLED integra puntos cuánticos en la estructura autoemisiva de OLED, lo que permite tiempos de respuesta más rápidos, negros más profundos y relaciones de contraste más altas. La QD-OLED de Samsung fue galardonada como Pantalla del Año en 2023 por la Society for Information Display (SID).
El futuro de las pantallas según Samsung
Samsung sigue investigando y desarrollando la tecnología de puntos cuánticos. En el futuro, la empresa se propone desarrollar puntos cuánticos autoemisivos que emitan luz de forma independiente mediante electroluminiscencia, produciendo los tres colores primarios inyectando energía eléctrica. También están trabajando en el desarrollo de puntos cuánticos azules.
El objetivo final, según Sohn, es ofrecer una experiencia visual que sea indistinguible de la realidad. Con su liderazgo en la innovación de pantallas de puntos cuánticos, Samsung continúa impulsando el futuro de la tecnología de visualización.