Nuevas LED: revolución lumínica

Los diodos de emisión de luz o LED ahorran energía, pero su luz es fría, por lo que hasta hace poco se usaban, sobre todo, en los faros de bicicletas o linternas, es decir, allí donde lo importante es el rendimiento y no la calidad de la iluminación.

Ahora, gracias al invento de un científico alemán, las bombillas LED se usan cada vez más en interiores, ya que emiten una luz mucho más cálida y agradable para el ojo humano. Deutsche Welle habló con el inventor, Peter Schmidt, que trabaja en el departamento de Investigaciones de la compañía Philips. Su descubrimiento ya está conquistando los hogares de todo el mundo. Las nuevas bombillas LED producen una luz más cálida que antes porque abarcan el espectro verde y el rojo, al contrario de las LED más frías, que se mueven sobre todo dentro del espectro azul y muy poco dentro del rojo. Peter Schmidt explica cómo se logra la luz cálida en las LED: “Nuestro material fluorescente se coloca como una fina capa sobre el diodo semiconductor, es decir, la LED azul, de modo tal que una parte de esa luz azul se trasluce a través de dicha capa, mientras que otra parte se transforma en luz verde y en luz roja con ayuda del material mencionado“

El Dr. Peter Schmidt, de Philips.

Eso hace que, para el ojo humano, la luz que producen estas bombillas no se diferencie de la luz de una bombilla clásica, una lámpara halógena o la luz de una vela. Sin embargo, sí hay una gran diferencia: la luz cálida de la LED ahorra mucha más energía, señala el colega de Peter Schmidt, el físico Helmut Bechtel: “En realidad, todas las lámparas que conocemos son más bien una fuente de calor que de luz. Y con las LED llegamos por primera vez a un nivel en el que tenemos la posibilidad de crear más luz que calor“.

Esto se debe a que las LED no emiten luz infrarroja o ultravioleta es decir, longitudes de onda invisibles para el ser humano, con lo cual, además, ahorran energía innecesaria, ya que, de todos modos, esas longitudes no pueden ser percibidas por el ojo.

Pero el material fluorescente que permite que la luz fría se convierta en luz cálida no fue inventado por Peter Schmidt. La idea proviene de Wolfgang Schnick, de la Universidad de Múnich. Wolfgang Schnick es profesor de Química y descubrió que el nitridosilicato, un compuesto de silicio y nitrógeno, puede producir una conversión de las longitudes de onda.

Alquimia en el siglo XXI

El problema, sin embargo, surgió en 2001, ya que cuando Schmidt comenzó con su labor sólo había en el mundo cantidades muy pequeñas de nitridosilicato de laboratorio, ya que, obviamente, este compuesto químico no se encuentra en estado natural. Schmidt aclara la importancia de ese compuesto: “El silicio reacciona mejor con oxígeno que con nitrógeno. Al comienzo, las existencias de nitridosilicato en el mundo eran de sólo 100 miligramos. Entonces se planteó de qué manera se podía producir esa sustancia en grandes cantidades."

En los laboratorios se sigue investigando en las futuras LED.

Para buscar una solución, el científico recurrió a la sabiduría milenaria de los alquimistas: "Apelamos a un truco que ya conocían los alquimistas y que se usó por primera vez en el siglo XVI, cuando un alquimista de Bologna trató de crear la piedra filosofal. Para ello utilizó barita o espato, un mineral de la clase de los sulfatos, lo mezcló con harina de centeno y lo colocó sobre el fuego hasta que estuvo al rojo vivo. Al día siguiente, observó que la mezcla, ya endurecida, brillaba. Había descubierto uno de los primeros materiales fluorescentes: el litósforo o piedra de Bologna”.

Sin saberlo, el alquimista Vicenzo Casciarolo había extraído el oxígeno durante la reacción, posibilitando que el metal reaccionara con el nitrógeno. También Peter Schmidt vivió una experiencia semejante a la del sabio italiano: “Si se mezcla carbón con otras sustancias, se forma una masa gris. A esa masa gris la colocamos en el horno. Pero no pensamos que fuera a funcionar. Sin embargo, al otro día se había transformado en una masa de color naranja que emitía luz, y nos dimos cuenta de que el experimento había tenido éxito. Era exactamente el material fluorescente que estábamos buscando”.

Los nitridosilicatos se producen actualmente a nivel industrial. Desde el experimento de Peter Schmidt, la fabricación de bombillas LED avanza a pasos agigantados y se sigue investigando sobre el tema en los laboratorios de Philips.