Las varillas cuánticas en estructuras de ADN podrían impulsar futuras pantallas de realidad virtual

Aug 31, 2023

Apártense, puntos cuánticos: las barras cuánticas podrían ser la próxima gran tecnología de visualización. Estos pequeños palitos podrían mejorar las pantallas 3D de los cascos de realidad virtual, y ahora los ingenieros del MIT han superado un obstáculo logístico al colocarlos en un andamio hecho de ADN.

Los puntos cuánticos son pequeñas partículas semiconductoras que se pueden ajustar fácilmente para brillar en diferentes colores según su tamaño. Ya se pueden conseguir televisores y monitores con puntos cuánticos, que supuestamente mejoran el color y la calidad de la imagen.

Pero las barras cuánticas son una bestia diferente y menos conocida. Como sugiere el nombre, todavía son muy pequeños pero más alargados que sus primos lunares, lo que les permite controlar no solo el color de la luz que emiten sino también la polarización. Esto puede hacerlos útiles para generar imágenes en 3D, lo que permite una realidad virtual más vibrante.

El problema de ampliarlos ha sido que es complicado lograr que todos se alineen en la misma dirección. Entonces, para el nuevo estudio, el equipo del MIT investigó un nuevo tipo de sistema de apoyo. ¿El ingrediente clave? ADN.

Los investigadores crearon estructuras de origami a partir de ADN en un patrón de diamante repetido y pegaron las varillas cuánticas en los puntos para que permanecieran al menos a 10 nanómetros de distancia entre sí. Esto hace que todos apunten en la misma dirección y evita que su luz interfiera con la de sus vecinos.

Para adherir las barras cuánticas al ADN, los investigadores desarrollaron un nuevo proceso de fabricación en el que primero se emulsiona el ADN en una mezcla junto con las barras. Luego se deshidrata rápidamente para que las moléculas de ADN formen una capa gruesa en el exterior de las varillas, que se conecta como velcro a los puntos deseados del armazón de diamante.

Debido a que este proceso sólo lleva unos minutos, los investigadores dicen que la técnica podría ampliarse más fácilmente a sistemas comerciales que otros métodos. Los próximos pasos implican la creación de obleas de varillas cuánticas en estructuras de ADN, lo que podría ayudar a desbloquear nuevas aplicaciones más allá de las pantallas de realidad virtual.

"El método que describimos en este artículo es excelente porque proporciona un buen control espacial y de orientación de cómo se colocan las barras cuánticas", dijo Robert Macfarlane, autor del estudio. “Los próximos pasos serán crear matrices que sean más jerárquicas, con estructuras programadas en muchas escalas de longitud diferentes. La capacidad de controlar los tamaños, formas y ubicación de estos conjuntos de varillas cuánticas es una puerta de entrada a todo tipo de aplicaciones electrónicas diferentes”.

La investigación fue publicada en la revista Science Advances.

Fuente: MIT