Así es como nos ha cambiado la vida el LED azul

8 octubre 2014

 El LED azul se ha llevado el premio Nobel, o eso es en lo que se han quedado los titulares, porque en realidad los ganadores del premio más prestigioso del mundo han sido tres científicos japoneses: Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura. Pero, ¿cómo nos ha cambiado la vida esta lucecita?

Hace ya más de una década parecía que el mundo de los LEDs estaba reducido a las lucecitas que llevaban muchos aparatos electrónicos, y a los libros de tecnología de los institutos de secundaria. Eran pequeñas luces que podían utilizarse como indicadores, pero poco más. Sin embargo, la llegada del LED azul lo cambió todo. ¿Cómo ha podido llegar a tener una gran influencia?

Para crear la luz blanca es necesario mezclar la luz de tres colores, es lo que conocemos como RGB, siglas que provienen de Red, Green y Blue. Con estos tres colores, y variando el protagonismo de cada uno de ellos, podemos generar el color que queramos. Y si los tres colores los llevamos al máximo de un modo equivalente, llegamos al blanco total. Cuando hablamos de luz, y de combinar los tres colores, siempre estamos hablando de una luz blanca.

Y es por eso que el LED azul ha sido merecedor del premio Nobel, porque gracias a él se consiguió crear una fuente de luz blanca haciendo uso de LEDs, con todas las ventajas que eso supone.

Una nueva iluminación

Allá en el año 1990 ya se habían creados LEDs rojos y verdes. Pero lo cierto es que no tenían mucho más uso que el de indicadores de colores en aquel momento, y es algo totalmente lógico. Sin embargo, fue en la década que dio comienzo en el mencionado año, la última del pasado siglo, cuando Akasaki, Amano y Nakamura, consiguieron dar con el tan preciado LED azul.

Gracias a la llegada del LED azul, se consiguió crear luz blanca a base de LEDs. Este paso permitió que los dispositivos eléctricos pasaron a convertirse en algo más que simples indicadores de colores: pasaron a ser una fuente de luz.

La gran iluminación

Una de las claves de los LEDs es la luminosidad que son capaces de alcanzar hoy en día, sobre todo si los comparamos con las bombillas incandescentes y los fluorescentes. Para que nos hagamos una idea, la luz blanca de los LEDs es capaz de alcanzar los 300 lúmenes por vatio, mientras que los fluorescentes se quedan en los 70 lúmenes por vatio, y las bombillas incandescentes no pasan de los 16 lúmenes por vatio. Gracias a esto hemos visto cómo son muchas las ciudades, entre ellas Nueva York, que ya utilizan los LEDs para iluminar algunas zonas  De hecho, cada vez es más difícil ver instalaciones nuevas de iluminación blanca en las que los LEDs no sean los protagonistas, bien sea en instalaciones de interior, como los hogares, o de exterior, como la iluminación de las calles.

También hemos visto a los LEDs en los faros de los vehículos, siendo este un caso muy característico, pues los coches y motocicletas requieren de una gran iluminación para circular con seguridad por la noche, lo que demuestra las grandes garantías que ofrecen estas luces.

Pero si los LEDs blancos han tenido un papel determinante sobre los demás, es en los dispositivos electrónicos. Las pantallas LED que ya están muy presentes en televisiones, monitores y smartphones de todo el mundo, ya son catalogadas como las mejores del mercado. Es el caso del Samsung Galaxy Note 4, por ejemplo, cuya pantalla, analizada con sistemas objetivos, resultó ser la mejor que se hubiera fabricado jamás, superando así a la pantalla LCD del iPhone 6 Plus. Todos esos avances hubieran sido totalmente imposibles sin el LED azul.

Menor consumo

Pero claro, no todo es una cuestión de la luminosidad, sino también del bajo consumo de los LEDs. Se calcula que un cuarto de la electricidad que se consume en todo el mundo tiene como finalidad iluminar. Las luces LEDs cuentan con un consumo bajísimo, lo que obviamente es un beneficio para cualquier usuario, pero todavía más para aquellos que viven en zonas sin acceso al suministro eléctrico, pues es posible iluminar por la noche haciendo uso de paneles solares económicos por el día.

Beneficios ecológicos

Todo eso sin olvidarnos de los beneficios ecológicos de los LEDs. Mientras que una bombilla fluorescente contiene mercurio, altamente contaminante, los LEDs no, por lo que se evita la posibilidad de una gran contaminación tanto en la fabricación de los LEDs, como a la hora de retirarlos. Por otro lado, tienen una vida útil mucho más larga que la de las bombillas convencionales. Mientras que las bombillas incandescentes tienen una vida de 1.000 horas y los fluorescentes de 10.000 horas, los LEDs pueden llegar a alcanzar las 100.000 horas, lo que nos permite ahorrar en materiales de fabricación.

¿Por qué el LED azul es tan importante?

Se afirma que fue en los años cincuenta cuando se consiguió crear el LED rojo, sin embargo, en el mismo año 1962 se lanzó el primer LED rojo al mercado, creado por el estadounidense Nick Holonyak. Con la llegada de nuevos materiales semiconductores, se consiguieron crear LEDs verdes, naranjas y amarillos, allá en el año 1971. Pero fue un verdadero desafío conseguir LEDs azules.

Para ello, primero era necesario conseguir un material semiconductor con el que conseguir la luz azul, y después había que conseguir que ese material fuera fácil de obtener. Akasaki y Amano, que era su estudiante de doctorado, eligieron el nitruro de galio como material. El mayor problema de este material es que hacer cristales de nitruro de galio de calidad era realmente difícil. En eso se centraron, hasta conseguirlo en el año 1986. Sin embargo, aún pasó tiempo, hasta el año 1992, para que presentaran el primer LED azul. Nakamura lo hizo por otro camino, aunque con el mismo proyecto. Consiguió cristales de nitruro de galio en el año 1988, y cuatro años más tarde, también en el 1992, presentó su LED azul, con una solución técnica diferente.

Y desde ese momento, no tardaron mucho tiempo en dar con el LED de luz blanca. Se diseñaron muy poco después, se presentaron en el año 1995, y llegaron al mercado en el año 1997. Lo mejor es que con la llegada del LED blanco, y por tanto, del azul, ya se había conseguido llegar a todos los posibles colores, y el potencial era grandísimo. Lo que veremos en el futuro en el mundo de la iluminación es algo que no sabemos, pero para la Academia Sueca –responsable de otorgar el premio Nobel–, la luz LED será la encargada de iluminar el siglo XXI.

 

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