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A mediados de la década de los 90, Nintendo lanzó al mercado la Virtual Boy, una videoconsola de sobremesa que promocionó como realidad virtual. El dispositivo proyectaba imágenes de gráficos estereoscópicos en rojo y negro en dos orificios para que el jugador, mirando a través de ellos, experimentara una ilusión de profundidad. Integraba un par de pantallas lineales de 1×224 píxeles y espejos para hacer posible el efecto. A pesar de ser bastante innovador para la época, no fue un éxito: apenas estuvo en producción un año y se lanzaron únicamente 22 videojuegos.
Para la poca gente que adquirió la Virtual Boy, sería su primera toma de contacto con la «realidad virtual» (no cumple con los requisitos fundamentales de un sistema de realidad virtual). El resto del mundo tendría que esperar un poco más, concretamente a mediados de los 2010 con la llegada de Oculus VR y su casco Rift, siendo uno de los primeros de gran calidad orientados al público doméstico.
En estos diez años, la tecnología de realidad virtual ha mejorado mucho, y se ha avanzado bastante en la realidad aumentada. Uno de los últimos grandes exponentes del sector son las Apple Vision Pro, actualizadas recientemente con el chip M5 para mayor potencia. Aunque su precio resulta prohibitivo para muchos bolsillos, ofrece una calidad de imagen superior a la mayoría de sus rivales. Pero todavía lejos de igualar al ojo humano. Al menos así era, hasta la creación del «papel electrónico».
El ojo humano no puede ver más allá de esta resolución
Ojos humanos en las pantallas de televisores | Imagen con fines ilustrativos
Un grupo de científicos en Suecia ha creado el «papel electrónico», una tecnología que podría cambiar para siempre la forma en que los seres humanos interactuamos con las pantallas de los dispositivos electrónicos del futuro, como teléfonos móviles inteligentes, tabletas, ordenadores portátiles o visores de realidad virtual o aumentada.
El «papel electrónico» para la retina, también conocido como retina E-paper, es capaz de mostrar imágenes en color realistas con píxeles más pequeños que un solo fotorreceptor humano. Hasta ahora, los ingenieros se encontraban con un problema al comprimir los píxeles: colores fusionados, disminución de brillo y fabricación costosa. Las pantallas emisivas, presentas en la mayoría de dispositivos actuales, se resienten cuando las dimensiones de los píxeles se reducen a aproximadamente un micrómetro.
El objetivo de los científicos era “simple”: desarrollar una pantalla tan refinada que pudiera rivalizar con la precisión del ojo humano. Para ello, debían producir más de 23 mil píxeles por pulgada, que es aproximadamente lo que la retina puede percibir al ver una imagen a través de un poro del tamaño de un globo ocular.
Aunque no fue una tarea nada fácil, el equipo no solo logró alcanzar su meta, sino superarla: más de 25 mil píxeles por pulgada. En otras palabras: la pantalla más precisa fabricada hasta la fecha. Los investigadores lograron que cada pequeño disco de trióxido de tungsteno (WO₃) reflejara colores específicos (rojo, verde y azul) que, al combinarse, producen toda la gama de colores.
El WO₃ es especial por ser electrocrómico: cambia sus propiedades ópticas cuando iones pequeños, como el litio, entran y salen de su forma. Un pulso eléctrico muy pequeño puede activar o desactivar un píxel, alterando su color o brillo sin necesidad de energía. De este modo, el «papel electrónico» Retina solo consume 1,7 milivatios por centímetro cuadrado al reproducir vídeo; cerca de 0,5 milivatios para imágenes fijas.
Nature
Ilustración conceptual de una pantalla de realidad virtual de última generación. La pantalla tiene un tamaño similar al de la pupila humana y presenta una densidad de píxeles ultraalta que sirve como referencia conceptual inspirada en la retina
Otro detalle a tener en cuenta de esta tecnología es que incluso al apagar la cámara, los colores se mantienen intactos durante decenas de minutos. Este efecto de «memoria de color» logra mantener un consumo energético bastante bajo. Por si fuera poco, estos metapíxeles pueden cambiar de estado en solo 40 milisegundos, los suficientemente rápido para un movimiento fluido.
Para demostrar la eficiencia de la tecnología, el equipo copió ‘El beso’ de Gustav Klimt en un área de 1,4 por 1,9 milímetros (una cuatromilésima parte del área de la pantalla de un teléfono inteligente), pero con la misma resolución. También imprimió una imagen a todo color de una mariposa e incluso una ilusión 3D con canales de color distintos para cada ojo, demostrando la capacidad del sistema para manejar imágenes complejas y dinámicas.
Andreas Dahlin, profesor de la Universidad Tecnológica de Chalmers, asegura que “cada píxel equivale aproximadamente a un fotorreceptor del ojo. Los humanos no podemos ver nada más allá de esta resolución”. Kunli Xiong, autor principal del artículo y profesor adjunto de la Universidad de Uppsala, afirmó que esta tecnología “podría ampliar los horizontes creativos, facilitar la colaboración remota e incluso acelerar la investigación científica”.
Debido a sus características, el «papel electrónico» es una buena tecnología para los sistemas de realidad virtual y aumentada, donde las pantallas ligeras y de bajo consumo son cruciales para su buen desempeño. Los investigadores ya fantasean con dispositivos diminutos cuya pantalla no sea mayor que la pupila de un ojo, pero que sean capaces de ofrecer un amplio campo de visión con una agudeza similar a la humana.