Varetas quânticas em andaimes de DNA podem impulsionar futuras exibições de VR

Aug 31, 2023

Afastem-se, pontos quânticos – os bastões quânticos podem ser a próxima grande tecnologia de exibição. Esses pequenos bastões poderiam melhorar as exibições 3D para fones de ouvido VR, e agora os engenheiros do MIT superaram um obstáculo logístico ao organizá-los em um andaime feito de DNA.

Os pontos quânticos são minúsculas partículas semicondutoras, que podem ser facilmente ajustadas para brilhar em cores diferentes com base no seu tamanho. Você já pode obter TVs e monitores com pontos quânticos, onde supostamente melhoram a cor e a qualidade da imagem.

Mas os bastões quânticos são uma fera diferente e menos conhecida. Como o nome sugere, eles ainda são muito pequenos, mas são mais alongados do que seus primos pontudos, o que lhes permite controlar não apenas a cor da luz que emitem, mas também a polarização. Isso pode torná-los úteis para gerar imagens 3D, permitindo uma RV mais vibrante.

O problema de aumentá-los é que é complicado fazer com que todos se alinhem na mesma direção. Assim, para o novo estudo, a equipe do MIT investigou um novo tipo de sistema de apoio. O ingrediente principal? ADN.

Os pesquisadores criaram estruturas de origami a partir de DNA em um padrão repetitivo de diamante e prenderam as hastes quânticas nas pontas para que ficassem a pelo menos 10 nanômetros de distância uma da outra. Isso faz com que todos apontem na mesma direção e evita que sua luz interfira com a do vizinho.

Para colar os bastões quânticos ao DNA, os pesquisadores desenvolveram um novo processo de fabricação onde o DNA é primeiro emulsionado em uma mistura junto com os bastões. Este é então rapidamente desidratado para que as moléculas de DNA formem uma camada espessa na parte externa das hastes, que se conecta como velcro aos pontos desejados na estrutura de diamante.

Como esse processo leva apenas alguns minutos, os pesquisadores dizem que a técnica poderia ser mais facilmente ampliada para sistemas comerciais do que outros métodos. As próximas etapas envolvem a criação de wafers de bastões quânticos em estruturas de DNA, o que poderia ajudar a desbloquear novas aplicações além dos monitores de RV.

“O método que descrevemos neste artigo é excelente porque fornece um bom controle espacial e orientacional de como os bastões quânticos estão posicionados”, disse Robert Macfarlane, autor do estudo. “Os próximos passos serão fazer arrays mais hierárquicos, com estrutura programada em diversas escalas de comprimento. A capacidade de controlar os tamanhos, formas e posicionamento dessas matrizes de hastes quânticas é uma porta de entrada para todos os tipos de aplicações eletrônicas diferentes.”

A pesquisa foi publicada na revista Science Advances.

Fonte: MIT