Ciencia y Tecnología

Ordenadores descubren cómo hacer lámparas led más coloridas

Nuevos 'fósforos' bajo La Luz ultravioleta para generar colores led

Nuevos 'fósforos'. Al activar la Luz ultravioleta, generan brillantes colores dependiendo de la receta química. UC San Diego

Los ordenadores suelen hacer minería de datos, no de rocas. Pero, por una vez, la computación se ha encargado casi de ambas cosas. Gracias a herramientas informáticas, un equipo de la Universidad de California-San Diego ha descubierto una sustancia fosforescente que permite fabricar bombillas led con colores más brillantes. Los prototipos mostraron una mejor calidad de color la mayoría de productos comerciales actualmente en el mercado.

Las luces led «tienen cosas muy positivas: no tienen por que ser blancos o azules. Pueden ser de cualquier color», explica a El Independiente, aquí, el fisco Alejandro Sánchez, del IAA. Sin embargo, los elementos fosforescentes son uno de los ingredientes clave para fabricar ledes blancos. Tanto, que fueron objeto de un premio Nobel. «Un led blanco es un led azul al que se añade una capa de fósforo que reemite en el blanco (es decir, todos los colores sumados). Y sigue emitiendo una parte muy importante de luz azul. Pasa también con el xenon, que es más deslumbrante», añade Sánchez. Eso ya no es tan positivo a la hora de mantener cielos oscuros o dormir, pero es la base de prácticamente todas las pantallas de cualquier dispositivo de última generación o las farolas led de la calle.

Los polvos cristalinos fosforescentes utilizados en muchos ledes blancos comerciales tienen varias desventajas. Muchos están hechos de elementos de tierras raras, que son caros, y algunos son difíciles de fabricar. También producen ledes con mala calidad de color.

Investigadores de UC San Diego y la Universidad Nacional de Chonnam en Corea descubrieron y desarrollaron un nuevo fósforo que evita estos problemas. Está hecho principalmente de elementos abundantes en la tierra:estroncio, litio, aluminio y oxígeno (una combinación llamada SLAO por sus iniciales)- Se puede hafabricarcer usando métodos industriales; y produce un led que muestra los colores de forma más vívida y precisa. Los resultados han sido publicados en la revista Joule.

¿Qué 'lacasitos' te parecen más coloridos? A una de las fotos se le aplicó el nuevo 'fósforo'

¿Qué ‘lacasitos’ te parecen más coloridos? A una de las fotos se le aplicó el nuevo ‘fósforo’ Yoon Hwa Kim

Superodenadores para hallar la receta química

El equipo de Ong usó superordenadores para predecir SLAO. Los cálculos también predijeron que este material sería estable y funcionaría bien como un fósforo led. Por ejemplo, se predijo que absorbería luz en la región cercana a los rayos UV y azul y tendría alta fotoluminiscencia, que es la capacidad del material para emitir luz cuando se excita con una fuente de luz de mayor energía.

Gracias al enfoque computacional desarrollado por el equipo de Ong, el descubrimiento de la sustancia llevó solo tres meses, un corto período de tiempo en comparación con los años de experimentos de prueba y error que normalmente conlleva descubrir un nuevo material.

«Los cálculos son rápidos, escalables y económicos. Al usar computadoras, podemos examinar rápidamente miles de materiales y predecir candidatos para nuevos materiales que aún no se han descubierto», señala Ong.

Los investigadores en el laboratorio de Joanna McKittrick, profesor de ciencias de materiales en la Escuela de Ingeniería Jacobs, luego descubrieron la receta necesaria para mezclar los elementos. También confirmaron las propiedades de emisión y emisión de luz pronosticadas por el fósforo en el laboratorio.

Eso sí. Para que tengan un uso (y rentabilidad) comercial, queda optimizar su eficiencia. Porque las pruebas se han hecho en laboratorio, a unas condiciones de temperatura que no son las habituales en los hogares. Simplificando mucho, brillan menos. «Estamos trabajando en optimizar el material para conseguir una mayor eficiencia cuántica (cantidad de luz inicial que se puede convertir en luz de otro color)», señala Ong en la nota de presentación de su fósforo.

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