Dual function LEDs will make mobile devices more interactive / I LED a doppia funzione renderanno i dispositivi mobili più interattivi.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa. / Reported by Dr. Joseph Cotellessa.

The team has already demonstrated light-responsive displays using the new LEDs

           Il gruppo ha già dimostrato giochi di rispeta di luce-reattiva utilizzando i nuovi LED


A novel type of LED that can both emit and detect light holds promise for phones and tablets that can recharge from daylight and detect gestures without contact

The pace of development in mobile technologies (particularly smart phones and tablet computers) has made these devices possibly the most disruptive to our way of life for decades. Research from the University of Illinois at Urbana-Champaign has now developed LEDs that could be used in mobile device displays that are capable of both emitting and detecting light, which would allow such functionality as charging from ambient light, changing display intensity according to light conditions, and detecting gestures to control the device without touching the screen.
The LEDs are composed of nanorods some 5nm in diameter, made from three types of semiconductor material. One type of semiconductor emits and absorbs visible light, while the other two control how electrons flow through the first material. The LEDs can switch between emitting and absorbing light faster than the human eye can see – three times faster than the normal refresh rate for standard LED. The display therefore appears to be on all the time even though it is performing other functions.
“These LEDs are the beginning of enabling displays to do something completely different, moving well beyond just displaying information to be much more interactive devices,” said research leader Prof Moonsub Shim. “That can become the basis for new and interesting designs for a lot of electronics.”
Just as important as their functionality is the way the LEDs are made, Shim added. “These nanorods are synthesised in and can be processed as solutions, much like organic polymers or molecules.” He said. “That’s what makes it easy to deposit thin films of these materials, which is necessary for making LED arrays out of them.”

Structure of the responsive LED. Image: Moonsub Sim

Because the LEDs can respond like solar cells, a display using them could be used to partially recharge a device from sunlight or ambient light in a room. The display can detect changing light levels falling on it, and the team have already demonstrated that a display can brighten areas of the screen that are in shadow; moreover, Shim said, it can detect the shadow of an approaching finger or a bright spot of laser light being shone onto it, both of which could be used to control the device in an interactive whiteboard, for example.
Another option might be visible light communication, he suggested “Light generated from one LED can be detected by another,” Shim explained. “Both LEDs can emit light and detect each other’s signal simultaneously. Each LED communicating this way will be slower than established means of communication such as Bluetooth or near-field communication. However, those methods only offer serial communication – they only communicate one bit at a time. Arrays of bi-drectional LEDs can communicate as many bits as the number of LEDs there are, allowing massively parallel modes of communication.”

ITALIANO

Un nuovo tipo di LED che può sia emettere chee rilevare la luce è promettente per cellulari e tablet in grado di ricaricare dalla luce del giorno e di rilevare i gesti senza contatto.

Il ritmo di sviluppo in tecnologie mobili (in particolare i telefoni intelligenti e tablet PC) ha reso questi dispositivi forse il più dannoso nostro modo di vita per decenni. La ricerca presso la University of Illinois a Urbana-Champaign ha ora sviluppato LED che potrebbero essere utilizzato nei display dei dispositivi mobili che sono in grado sia di emettere la luce che di rilevarla, che consentirebbe ad esempio funzionalità di ricarica dalla luce ambientale, che cambia l' intensità del display in base alle condizioni di luce, e rilevando i gesti per controllare il dispositivo senza toccare lo schermo.
I LED sono composti di nanotubi di alcuni 5 nm di diametro, fatto da tre tipi di materiale semiconduttore. Un tipo di semiconduttore emette e assorbe luce visibile, mentre gli altri due controllano come il flusso di elettroni attraversano il primo materiale. I LED possono passare tra emittente ed assorbente la luce più velocemente di quanto l'occhio umano possa vedere - tre volte più veloce rispetto alla normale frequenza di aggiornamento per la serie LED. Il display appare quindi per tutto il tempo anche se esegue altre funzioni.
"Questi LED sono l'inizio di consentire agli schermi di fare qualcosa di completamente diverso, spostando ben oltre la semplice visualizzazione di informazioni ed essere dispositivi molto più interattivi", ha detto il leader della ricerca Prof Moonsub Shim. "Che possono diventare la base per nuovi e interessanti progetti per  tanta elettronica."
Altrettanto importante per la loro funzionalità è il modo in cui i LED sono fatti, Shim aggiunto. "Questi nanotubi sono sintetizzati in e possono essere trattati come soluzioni, molto simile a polimeri organici o molecole." Ha detto. "Questa caratteristica  è ciò che li rende facile da depositare questi materiali su film, che è necessario per realizzare le  matrici di LED."

Poiché i LED possono rispondere come celle solari, un display utilizzando poteva essere utilizzato per ricaricare parzialmente un dispositivo da luce solare o dalla luce ambiente in una camera. Il display è in grado di rilevare variazioni dei livelli di luce che cade su di esso, e il gruppo ha già dimostrato che un display può illuminare aree dello schermo che sono in ombra; inoltre, Shim ha detto, che è in grado di rilevare l'ombra di un dito che si si avvicina o un punto luminoso di luce laser quando viene brillato su di esso, entrambi i quali potrebbero essere utilizzati per controllare il dispositivo in una lavagna interattiva, per esempio.
Un'altra opzione potrebbe essere la comunicazione della luce visibile, ha suggerito "La luce generata da un LED può essere rilevato da un altro LED", ha spiegato Shim. "Entrambi i LED sono in grado di emettere luce e rilevare il segnale reciprocamente. Ogni LED che comunica in questo modo sarà più lento di mezzi previsti per la comunicazione come Bluetooth o vicino al campo della comunicazione. Tuttavia, tali metodi offrono solo la comunicazione seriale - comunicano solo un bit alla volta. Matrici di LED bi-direzionali possono comunicare tanti bit come il numero di LED necessari per rappresentare le cifre numeriche, permettendo modi massicciamente paralleli di comunicazione ".

Da:

https://www.theengineer.co.uk/dual-function-leds-will-make-mobile-devices-more-interactive/?cmpid=tenews_3087112