Micropantallas OLED de ahorro de energía para la detección de la temperatura corporal a través de imágenes térmicas

Las cámaras termográficas proporcionan información importante sobre las diferencias de temperatura en las inmediaciones. Dependiendo de la aplicación, pueden, por ejemplo, visualizar a distancia la temperatura corporal de pacientes y visitantes en hospitales o revelar problemas con el aislamiento térmico de las casas.

La detección rápida y precisa de la temperatura corporal elevada, por ejemplo, puede contribuir de manera importante al control de epidemias o pandemias y prevenir la propagación de infecciones en una etapa temprana. El uso de cámaras termográficas para detectar casos sospechosos ya es un método establecido en lugares públicos, hospitales o estaciones de tren.

INNO4COV-19 para nuevos productos contra el COVID-19

El proyecto INNO4COV-19 comenzó en el punto álgido de la pandemia de Corona a fines de 2020 y tenía como objetivo comercializar de manera eficiente y rápida nuevos productos para controlar la pandemia de COVID-19 y sus consecuencias, y para combatir futuras pandemias. Con este fin, 11 socios de 7 países europeos colaboraron y establecieron una plataforma de acceso abierto.

Esto proporciona la experiencia, la red y el servicio para evaluar, desarrollar, ampliar y producir productos innovadores y las tecnologías correspondientes relacionadas con COVID-19. Además, dentro del proyecto, otras 30 empresas de varios campos que van desde tecnología médica, sistemas de monitoreo ambiental, sensores hasta inteligencia artificial y minería de datos fueron financiadas directamente e hicieron uso de esta plataforma establecida.

Dentro del proyecto, Fraunhofer FEP desarrolló tecnologías de haces de electrones para la esterilización de materiales textiles en grandes superficies y la correspondiente verificación microbiológica. Además, se realizó un sistema portátil para el monitoreo continuo de la temperatura corporal para la detección más temprana posible de personas infectadas utilizando tecnología de micropantalla OLED.

Microdisplays para control de temperatura sin contacto

El resultado es ahora un dispositivo portátil de mano con una cámara térmica integrada. La desarrolladora Judith Baumgarten de Fraunhofer FEP explica el sistema: «Nos hemos basado en nuestros muchos años de experiencia en tecnología OLED sobre silicio y diseño de circuitos integrados para este sistema de monitoreo para detección de temperatura sin contacto».

«La base del sistema es una diminuta micropantalla OLED, que es extremadamente eficiente desde el punto de vista energético debido a su arquitectura de backplane inteligente y se utiliza para visualizar los datos. Combinamos la pantalla con un sensor de infrarrojos para crear una cámara termográfica que mide el cuerpo temperatura y muestra el resultado directamente a través de una visualización cercana al ojo».

Utilizando la tecnología de micropantalla OLED, se pueden realizar componentes extremadamente pequeños del orden de menos de 3 × 2 cm², que también cuentan con un grosor de menos de 5 mm, incluido el circuito de control. El concepto de energía ultrabaja de las pantallas desarrolladas en Fraunhofer FEP también sirve al prototipo del sistema de cámara térmica con un consumo de energía extremadamente bajo de menos de 5 milivatios.

El sistema convierte la información 2D de la cámara térmica no refrigerada en una imagen en color, que se muestra en la micropantalla de ultra bajo consumo con una resolución de 320 × 240 píxeles, con una diagonal de pantalla de 0,19 pulgadas. Se puede usar un botón para establecer el rango de temperatura mostrado en la operación con una sola mano.

Wearables de ahorro de energía también para la industria o el cuerpo de bomberos

Además de su uso para monitorear la temperatura de pacientes e individuos en eventos pandémicos, el desarrollo también puede ser útil en otras áreas en el futuro. Los componentes principales del sistema se pueden integrar fácilmente en gafas inteligentes livianas, cascos, gorras, protectores faciales personales o equipos de protección.

Las aplicaciones en socorro en casos de desastre, extinción de incendios o incluso la resolución de problemas en plantas industriales se benefician aquí de las pantallas de ahorro de energía y, por lo tanto, de la larga duración de la batería. Para su uso en entornos luminosos y bajo la luz solar directa, el sistema de micropantalla ofrece altos niveles de luminancia de hasta 5000 cd/m².

El sistema de cámara térmica resultante se presentará en CES 2023 en Las Vegas, del 5 al 8 de enero de 2023, en el stand de Fraunhofer FEP, No. 55822-3 en el Pabellón Alemán. Los desarrolladores de Fraunhofer FEP estarán disponibles para discusiones y charlas sobre la integración y el desarrollo adicional de la tecnología y también brindarán una descripción general sobre los posibles kits de evaluación para las pruebas.

Proporcionado por Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP