El futuro es una pantalla curva

Al despertar, todas las paredes de la habitaci¨®n forradas de un nuevo material emiten im¨¢genes de las cataratas de Iguaz¨² con m¨²sica de Mozart. Al coger la taza del caf¨¦ ma?anero, esta, dotada de la misma tecnolog¨ªa, avisa cambiando de color de que a¨²n est¨¢ demasiado caliente. El peri¨®dico es una l¨¢mina en la que las noticias reproducen v¨ªdeos de ¨²ltima hora. Y ya en el coche, de camino al trabajo, un mapa sobreimpresionado en el parabrisas informa de la ruta con menos atascos. Todos tienen en com¨²n un material revolucionario conocido como OLED (las siglas en ingl¨¦s de Diodo Org¨¢nico Emisor de Luz).

Es el mundo futuro del Internet de las cosas, un porvenir de objetos inteligentes y para el que es esencial la electr¨®nica flexible, un campo que en 2015 est¨¢ dando los primeros avisos de la revoluci¨®n. Apple patenta un m¨®vil que puede doblarse por la mitad. LG apuesta por una l¨ªnea de televisores de calidad visual sin precedentes. Y una empresa gestada en la Universidad de Cambridge, Plastic Logic (rebautizada como FlexEnable), anuncia que est¨¢ preparada para comercializar a finales de este a?o objetos inteligentes basados en esta tecnolog¨ªa. El pasado mi¨¦rcoles, la compa?¨ªa anunciaba a uno de sus primeros socios, el gigante farmac¨¦utico alem¨¢n Merck.?

Que este mercado est¨¦ ahora en ebullici¨®n es algo que no sorprende a Vladimir Bulovic, l¨ªder del One Lab del MIT dedicado a la nanoelectr¨®nica org¨¢nica: ¡°Una de las reglas b¨¢sicas para la tecnolog¨ªa es que se necesita al menos una d¨¦cada desde la etapa de investigaci¨®n a la aplicaci¨®n comercial. La primera demostraci¨®n de esta tecnolog¨ªa fue en 1999, hace 16 a?os. Simplemente, lleva su tiempo. Y me alegra ver que no ha pasado en balde y que empezamos a tener productos que redefinir¨¢n qu¨¦ es y qu¨¦ puede ser la electr¨®nica¡±.

El s¨¢ndwich milagroso

Comprender un OLED se parece a fusionar mentalmente un s¨¢ndwich con una pila. Los polos positivos y negativos (el grafeno juega aqu¨ª un papel como un ¨¢nodo, el menos de la pila, excelente) actuar¨ªan como el pan de dicho s¨¢ndwich, provocando la circulaci¨®n de los electrones. En el centro, el quid de la cuesti¨®n, el material org¨¢nico sobre el que se imprimen los circuitos y que es capaz de emitir luz. Protegiendo este conjunto estar¨ªa la servilleta del encapsulado, materiales que deben escudar al OLED de su mayor tal¨®n de Aquiles: ¡°Como es org¨¢nico, se degrada al operar al aire en presencia de humedad u ox¨ªgeno. Por eso el encapsulado es la clave para su conservaci¨®n¡±, explica ?ngel Luis ?lvarez Castillo, cofundador e investigador del Grupo de Optoelectr¨®nica Org¨¢nica de la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid.

Los OLED destacan por el contraste, color y velocidad de sus im¨¢genes. Su capacidad de emitir luz, seg¨²n acad¨¦micos como Castillo, hace que su aplicaci¨®n en televisores suponga un abismo respecto a la tecnolog¨ªa actual: "La pantalla de cristal l¨ªquido es un dispositivo muy complejo, de cinco o seis capas. Hace falta una iluminaci¨®n trasera y cada capa es un filtro de color. As¨ª que como m¨ªnimo te hacen falta tres filtros m¨¢s toda la electr¨®nica. Pierdes luz y pierdes color y contraste. El OLED, al emitir ¨¦l la luz, no tiene ninguno de estos problemas. Consigue blancos y negros perfectos y colores mucho m¨¢s reales". LG estima que la gama crom¨¢tica de estos televisores, que usan cuatro colores por p¨ªxel ¡ªlos rojo, verde y azul convencionales m¨¢s el blanco¡ª, es un 120% superior a la tecnolog¨ªa convencional led.

Este poder de imagen no solo promete disfrute desde el sof¨¢. Tiene tambi¨¦n la potencialidad de cambiar la iluminaci¨®n en arquitectura. "Hablamos de iluminaci¨®n 2D. Forrar una superficie con un material capaz de emitir una luz c¨¢lida y ¨®ptima con el mismo ahorro energ¨¦tico que un led convencional¡±, explica Castillo. Su compa?era de investigaci¨®n, Coya, apostilla: ¡°Y se trata de una luz mucho m¨¢s agradable que la de los led convencionales. El blanco que es capaz de dar el OLED es el de la luz del Sol¡±. De momento, compa?¨ªas como Osram, LG o Phillips han explorado esta luz bidimensional en peque?os paneles.

La electr¨®nica flexible permite explorar aplicaciones como integrar circuitos en una tela o en tu piel" Carmen Coya, investigadora de la Universidad Rey Juan Carlos

Las aplicaciones de esta tecnolog¨ªa no apuntan a una sustituci¨®n del silicio, porque, comparativamente con ¨¦l en velocidad de transmisi¨®n de informaci¨®n, est¨¢ a a?os luz... por detr¨¢s. ¡°Cuando damos las charlas en la escuela para los alumnos, tenemos una diapositiva que explica esto muy claramente: en una vemos a unos velocistas corriendo de pista de atletismo y al lado el camino de cabras de una marat¨®n. La primera es el silicio y la segunda es la electr¨®nica org¨¢nica¡±, comenta, con humor, Castillo. Por ello su compa?era y l¨ªder del grupo de investigaci¨®n de la Universidad Rey Juan Carlos, Carmen Coya P¨¢rraga, opina que hay que pensar en ella de una manera diferente: "No se trata de competir con la electr¨®nica tradicional. El estudio de estos materiales revela que se pueden hacer muchas cosas que no se pueden lograr con la electr¨®nica flexible: integrarlo en una tela, un dispositivo que lleves en tu piel, c¨¦lulas solares en toda la ventana... Abarcas aplicaciones que ser¨ªan impensables desde el punto de vista de la electr¨®nica tradicional".

Alimentar el Internet de las cosas

¡°Tocamos tantos objetos en nuestra vida¡­ As¨ª que ?por qu¨¦ no hacer que esos objetos que tocamos sientan nuestro roce y respondan de una manera significativa?¡±. Para Vladimir Bulovi?, investigador del MIT, el Internet de las cosas es una de las grandes revoluciones que ofrecer¨¢ la electr¨®nica flexible. Las cuatro palabras de moda en el mundo techie encuentran en los OLED su mejor aliado. ¡°Permite explorar aplicaciones como integrar circuitos en una tela o en tu piel, forrar una ventana con c¨¦lulas solares o lograr unas paredes luminosas¡±, explica Carmen Coya, profesora de la Universidad Rey Juan Carlos.

2015 promete ser el primer a?o en el que estos productos lleguen al mercado. Plastic Logic, una spin-off de la Universidad de Cambridge rebautizada como FlexEnable, ha prometido que est¨¢n preparados para lanzar al mercado productos OLED a finales de este a?o. 10 a?os y 88 millones de euros despu¨¦s, esta empresa nacida en el Laboratorio Cavendish anuncia tarjetas de cr¨¦dito flexibles capaces de reconocer la huella dactilar de su due?o, prendas de ropa smart con mapas integrados en su mu?eca, dispositivos port¨¢tiles para realizar una radiograf¨ªa de rayos X y el primer reloj completamente OLED, es decir, que es todo ¨¦l una pantalla. "Y no hay solo que pensar en ropa o productos de consumo. Esta tecnolog¨ªa nos permite tambi¨¦n hacer dispositivos que se puedan pegar directamente al cuerpo, porque son muy, muy flexibles. Por ejemplo, para monitorizar c¨®mo vas de salud continuamente", explica Paul Cain, director estrat¨¦gico de FlexEnable.

Cain cree tambi¨¦n que el papel que jugar¨¢ la electr¨®nica flexible en el Internet de las cosas es esencial: "Su importancia ser¨¢ enorme. El Internet de las cosas va de que los objetos manden informaci¨®n a la nube de forma aut¨®noma. Y eso significa que el motor de todo ser¨¢n los sensores que recojan la informaci¨®n. De todo tipo: temperatura, datos biom¨¦tricos, lo que sea... Para eso necesitas integrarlo en cualquier superficie, por ejemplo, el volante de tu coche. Y eso implica que la electr¨®nica tiene que ser flexible", asegura Cain.

Desde el MIT, el profesor Bulovi? concuerda con el papel esencial de los circuitos capaces de doblarse en esta revoluci¨®n tecnol¨®gica. Pero plantea un interrogante: ?de d¨®nde viene la energ¨ªa? ¡°Ya gastamos mucha energ¨ªa en computaci¨®n en la nube. Unos n¨²meros r¨¢pidos. Hace cinco a?os, se estimaba que dedic¨¢bamos un 1,3% del consumo el¨¦ctrico mundial a la computaci¨®n en la nube. Para 2020 se estima que necesitaremos 1.000 veces esa cantidad. Eso es 13 veces el consumo el¨¦ctrico mundial. As¨ª que, tenemos un problema [r¨ªe]".

La soluci¨®n que ¨¦l y su equipo de investigadores propone es apostar por delgadas c¨¦lulas solares ultraligeras y transparentes que se puedan adherir a cualquier superficie: "Imagina que lo pegas a un peri¨®dico o a tu ventana. Y no tendr¨ªas que hacerla m¨¢s opaca porque en vez de radiaci¨®n visible absorbe radiaci¨®n infrarroja. Podr¨ªas tener un ebook? o cualquier otro objeto que se cargue con el Sol". En 2011 su laboratorio ya logr¨® integrar una c¨¦lula solar sobre una hoja de papel. Y se atreve a dar fechas de para cu¨¢ndo podemos esperar estos objetos. La compa?¨ªa Ubiquitous energy, de la que es co-fundador, ya est¨¢ construyendo sus instalaciones para empezar a producir estos objetos que son en s¨ª mismos c¨¦lulas solares. "En cinco o 10 a?os podr¨¢s comprar uno".

La revoluci¨®n del Sol

Nadie las esperaba. De sorpresa, cuando se pensaba que la electr¨®nica flexible hab¨ªa tocado techo en t¨¦rmino de eficiencia energ¨¦tica aplicada a c¨¦lulas solares, las perovskitas han dinamitado este campo. En cinco a?os han pasado de un 5% de efectividad a un 20,5%, pr¨¢cticamente a la par de la efectividad de las c¨¦lulas solares convencionales de silicio (sobre el 21%); y muy por encima de la efectividad que se hab¨ªa logrado anteriormente con otros materiales en dispositivos org¨¢nicos (entre un 9% y un 12% en laboratorio.

¡°Es un material h¨ªbrido, a medio camino entre lo org¨¢nico y lo inorg¨¢nico. Y esta combinaci¨®n consigue unas propiedades espectaculares para las c¨¦lulas solares. No solo por la eficiencia sino porque su fabricaci¨®n se hace a temperatura ambiente, lo que abarata much¨ªsimo los costes¡±, afirma Juan Bisquert, profesor de la Universidad Jaume I de Castell¨®n y l¨ªder del Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectr¨®nicos que investiga estos materiales y es una de las principales voces a nivel mundial en la materia. Adem¨¢s, Bisquert considera que se puede esperar mucho m¨¢s de la eficiencia futura de las perovskitas: "Tiene a¨²n un enorme potencial de mejora. No sabemos lo que puede haber ah¨ª. La comunidad cient¨ªfica no se explica estas propiedades y ahora estamos teniendo unas enormes discusiones sobre el material. Conque llegara al 25% ya sobrar¨ªa". Sobre cu¨¢n estables son estas c¨¦lulas solares, Bisquert afirma que ya se ha comprobado a nivel industrial su estabilidad con 1.000 horas de funcionamiento.

Si consigo una c¨¦lula solar que pueda llevarse a lomos de un burro?estoy llevando luz donde no la hay Vladimir Bulovic, investigador del MIT

Vladimir Bulovic, l¨ªder del One Lab del MIT, coincide en que las perovskitas son "extremadamente prometedoras". Pero matiza que es una "tecnolog¨ªa a¨²n muy joven de la que tenemos que aprender mucho". Y va m¨¢s all¨¢ al criticar el enfoque general que se est¨¢ teniendo al investigar c¨®mo mejorar las c¨¦lulas solares: "La eficiencia es muy importante. Pero en muchos casos la propiedad esencial es la ligereza". Cree adem¨¢s que esta visi¨®n de centrarse en la eficiencia es un efecto secundario de que Occidente se mira al ombligo y se olvida de un hecho fundamental: "Hay m¨¢s de 2.000 millones de personas que no tienen acceso a la electricidad. La ¨²nica fuente a la que pueden aspirar es la energ¨ªa solar. Y las c¨¦lulas solares son m¨¢s caras de instalar que de producir. As¨ª que si consigo una c¨¦lula que puedo llevar a lomos de un burro o de la espalda de una persona, haci¨¦ndola 30 veces m¨¢s ligera, e instal¨¢ndola en los techos de un poblado, estoy consiguiendo llevar la luz a donde no la hay".