O que é uma válvula de luz?
Uma válvula de luz é um dispositivo que reflete a luz ou permite que a luz passe pelo obturador. As válvulas de luz têm uma ampla variedade de usos, desde televisores a aplicações militares secretas. Uma válvula de luz pode ser cristal líquido (LC) ou um dispositivo nanomecânico. Os dispositivos nanomecânicos incluem o dispositivo digital de micro-espelhos (DMD) e a válvula de luz de grade (GLV).
Os cristais líquidos, uma substância natural, foram identificados originalmente em 1889 por Friedrich Reinitzer, que trabalhava na Universidade Charles, em Praga. As LCs permaneceram pouco mais do que uma novidade até 1969, quando foram dados passos importantes para um material comercialmente viável. A propriedade dos LCs que lhes permite funcionar como válvulas de luz é sua capacidade de polarizar a luz. Os LCs são usados com um polarizador, que permite a passagem da luz ou a reflete, de acordo com sua polaridade. Uma corrente elétrica aplicada ao dispositivo determina a polaridade.
Os GLVs foram desenvolvidos na Universidade de Stanford pelo Dr. David Bloom e alguns de seus alunos de pós-graduação. Um dos alunos de Bloom, Raj Apte, descreveu a viabilidade comercial potencial da tecnologia em sua tese de doutorado em 1994. O Dr. Bloom fundou uma empresa iniciante no mesmo ano para comercializar a tecnologia. Os dispositivos GLV são grades mecânicas que modulam a quantidade de luz difratada quando as encontra. Esses dispositivos são encontrados em aparelhos de televisão e também utilizados em aplicações militares, tecnológicas e industriais.
Os DMDs foram criados pela Texas Instruments em 1987, sob a direção de Larry Hornbeck. Os conceitos originais visavam à detecção de objetos militares, como tanques e veículos blindados, durante a vigilância. Uma DMD é uma válvula de luz que consiste em matrizes de até 1,3 milhão de espelhos microscópicos montados em dobradiças. Cada chip corresponde a um pixel em uma tela e cada um pode estar desligado ou ligado, passando luz ou refletindo-o. Muitas aplicações, como TV, sistemas de home theater e projetores de vídeo comercial, usam um sistema de um chip combinado com uma roda de cores, e a velocidade e a duração do tempo em que cada cor é passada são coordenadas de acordo com a cor a ser exibida.
Uma qualidade de imagem muito alta requer uma unidade DMD de três chips. Um chip é usado para cada cor primária, com o mesmo efeito que o sistema de um chip. Essas unidades de ponta são usadas em cinemas, em algumas TVs e em algumas configurações militares em que é necessária uma resolução muito alta. As DMDs têm um tempo de resposta muito mais rápido que as LCs, mas são mensuradamente mais lentas que as GLVs.