Es muy probable que en este momento muchos de ustedes se encuentren viendo televisión en su casa en una pantalla plana de un televisor LED o encendiendo una luz LED. Usted puede hacer muchas de estas actividades gracias a los profesores Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura que inventaron en los años 90, el diodo que emite luz azul (LED), que permitió el desarrollo de los dispositivos LED para emitir luz blanca.
Por esta razón, la Fundación Nobel otorga el Premio Nobel de Física a estos tres científicos en este año. Esta institución resaltó el invento como un recurso de ahorro de energía que emite luz blanca. Akasaki y Amano estudiaron en la Universidad de Nagoya en Japón, y Nakamura cursó sus estudios superiores en la Universidad de California en Estados Unidos, como reportó NewScientist. El comité de esta institución afirmó que “si las bombillas incandescentes iluminaron el siglo XX, las lámparas LED iluminarán el siglo XXI”.
La Fundación Nobel afirmó que “las lámparas LED emiten una luz blanca brillante, son de larga duración y de alta eficiencia energética (…) Con éstas, el consumo de materiales se ve disminuido porque duran hasta 100.000 horas a comparación con las 1.000 de las bombillas incandescentes y 10.000 de las luces fluorescentes”.
Antes del LED que emite luz azul, se había descubierto la luz verde y roja que eran utilizadas como indicadores de energía o de encendido y apagado. Después de la invención de la luz azul por parte de estos científicos se mezclaron todos los colores de las luces y se produjo la luz blanca, como informó BBC News. Esta tecnología se aplica en las lámparas, televisores y computadores. Actualmente, también puede verse en algunos smartphones disponibles en el mercado.
A comparación de las bombillas incandescentes, las lámparas LED convierten la electricidad en fotones de luz directamente. Además, una de sus claves es que la luz azul se combina con una capa de fósforo de emisión amarilla, produciendo de manera más eficiente una luz blanca que las bombillas incandescentes. Las primeras emiten luz gracias al calor de un filamento metálico, que se obtiene a través de una corriente eléctrica.
Dentro de las luces LED, hay un grupo de materiales semiconductores que emiten una onda particular de luz que depende de la composición química de los materiales. En el caso de la luz roja el material era el arseniuro de galio. Para la luz azul, el componente es el nitruro de galio que fue utilizado en 1986 por Akasaki y Amano, los ganadores del Premio Nobel, quienes lograron que los cristales de este compuesto crecieran lo suficiente en una estructura diseñada por ellos, que contenía en la parte superior un zafiro.
Por su parte, cuatro años después, el profesor Nakamura, en lugar de utilizar un sustrato especial como el zafiro, logró crear un cristal a partir del nitruro de galio a partir de la manipulación de las temperaturas que impulsaba el crecimiento de los cristales de este compuesto. Este invento lo realizó en secreto mientras trabajaba en la empresa química Nichia porque sus jefes detuvieron esta investigación dado que consideraron que no aportaba nada nuevo, como reportó NewScientist.
Según la Fundación Nobel, «las lámparas LED tienen el potencial de ayudar a muchas personas en el mundo que no tienen acceso a las redes de electricidad porque se pueden ejecutar con la energía solar».
Imagen: Nao. Fujita y Windell Oskay (via Flickr).
