Quando se fala em displays, certamente os LCDs são os preferidos em termos de consumo. Basta polarizar convenientemente suas células para que elas se tornem opacas ou transparentes, com a circulação praticamente nula de corrente. Infelizmente, como esta polarização tem de ser feita com uma corrente variável, pelo efeito de reatância capacitiva existe um consumo, que na maioria dos casos é extremamente pequeno. Mas, com uma nova tecnologia que está sendo estudada é possível tornar o pequeno consumo dos LCDs ainda menor. A versão biestável do LCD já está próxima e é dela que trataremos neste artigo.
Um LCD ou Liquid Crystal Display - Display de Cristal Líquido consiste numa estrutura que se comporta como uma espécie de persiana molecular. As moléculas que a formam, no formato de fusos, podem ser orientadas de modo a deixar ou não passar a luz, pela ação de um campo elétrico, conforme mostra a figura 1.
Assim, basta aplicar uma tensão nas áreas que devem ficar opacas ou transparentes e com isso ser obtido os efeitos desejados. Para a apresentação de informações pode-se tanto ter as áreas na forma de pontos de imagem (pixels) como segmentos, símbolos numéricos, letras, etc, conforme mostra a figura 2.
Nos tipos comuns, um campo de baixa frequência é utilizado para que a corrente não circule sempre no mesmo sentido, o que provocaria um efeito de eletrólise, deteriorando o mostrados em pouco tempo.
Neste dispositivos, conforme mostra a figura 3(a), os fusos que formam a substância se orientam de modo mais ou mesmo aleatório, com uma distribuição geral pela substância. Quando o campo é de alta frequência a orientação ocorre em camadas conforme mostra a mesma figura em (b).
O fato é quem nas condições normais de operação a necessidade de se manter um campo aplicado ao cristal faz com que o consumo do display seja constante, mesmo que baixo. Seria muito interessante se fosse possível fazer com que a aplicação de um pulso levasse as moléculas à posição desejada e elas fossem mantidas nela, até que um novo pulso mudasse novamente sua orientação. Isso significaria que o consumo só ocorreria quando houvesse uma mudança de estado do display. Em outras palavras, quando a imagem estivesse estática no display, não haveria consumo. Evidentemente, para aplicações em que são projetadas mensagens, num relógio por exemplo, em que os dígitos das horas demoram para muda, a utilização de tal esquema seria muito interessante.
A idéia do LCD biestável já existe partindo não dos cristais nemáticos mas sim de cristais esméticos que possuem uma biestabilidade intrínseca. As moléculas tendem a se arranjar em camadas quando se excitadas e mantém as posições, mesmo depois que a força que as leva a este estado desaparece.
As primeiras experiências já haviam feitas com materiais comuns, mas novos materiais como os organo-silexanos apresentam um comportamento bastante promissor nesta área. Estas substâncias são formadas por moléculas que possuem um cerne aromático, um álcali e um grupo siloxano. Estes materiais podem operar numa ampla faixa de temperaturas e uma baixa condutividade o que significa baixo consumo com a possibilidade de se utilizar baixas tensões.
Outro fator importante é que eles podem apresentar o comportamento biestável em frequências baixas da ordem de 100 Hz e também altas, da ordem de 1 kHz. Outras características torna possível sua utilização a partir da energia da rede local.
Uma aplicação interessante seria uma janela totalmente biestável de LCD que se tornaria opaca com um pulso de comando e se manteria deste modo indefinidamente, independentemente de faltar ou não energia na tomada. Enfim, novos produtos devem logo estar aparecendo nesta área.
