Luz blanca pura: el gran reto de la iluminación LED.

publicado a la‎(s)‎ 19 feb. 2016 4:29 por José Malaguera
Los resultados de una investigación de la Universidad de Utah abren la puerta a la creación de una luz blanca más pura y a una disminución en los costes de fabricación de los chips LED.


Los últimos avances de la industria de la iluminación LED permite fabricar chips que emiten luz blanca cada vez más pura y a menor coste.

Conseguir luz blanca más pura es uno de los grandes objetivos de la industria de la iluminación LED.  Hasta ahora esta se ha conseguido con la combinación de LEDs que emiten luz de distintos colores, de manera que posicionando adecuadamente los píxeles rojos, verdes y azules, el resultado fuera una luz blanca. Otra posibilidad para obtenerla es utilizar fósforo para transformar la luz de un LED azul en blanco.

Sin embargo, esta forma de conseguirlo posee ventajas y desventajas. Al combinar los distintos LEDs de colores se puede ajustar el carácter de la luz emitida por cada uno de ellos, pero esto supone un alto coste de producción. En el caso de utilizar fósforo, el Índice de Reproducción Cromática (un sistema internacional para medir la capacidad de una fuente de luz para reproducir los colores fielmente)  es muy alto y el coste es menor, pero la conversión del fósforo disminuye la eficiencia del dispositivo.


En busca de la mayor eficiencia

La industria de la iluminación, que siempre ha optado por buscar soluciones cada vez más eficientes, ha continuado sus investigaciones para superar estos obstáculos. Actualmente, gracias al trabajo de los físicos de la Universidad de Utah, en Salt Lake City, Estados Unidos, cada vez es más factible conseguir una luz blanca más pura. Para ello, han creado un polímero con partículas de platino que puede emitir luz de diferentes colores.

Con el proceso descubierto por el equipo de Valy Vardeny de la Universidad de Utah, se introducen átomos de platino en un semiconductor orgánico, de tal manera que pueda captar la emisión de luz de colores en el polímero. Al insertar los átomos de platino, lo hacen en diferentes intervalos, a lo largo de un polímero orgánico con forma de cadena, para poder armonizar los colores de la luz emitida. Este es un paso decisivo para crear un OLED (diodo orgánico) que genere luz blanca a partir de los múltiples colores de luz provenientes de un único polímero.

Los resultados de esta investigación abren la puerta además de a la creación de una luz blanca más pura y a una disminución en los costes a la hora de fabricar el LED que emita luz blanca. Pero para llegar hasta aquí han sido necesarios muchos años de investigación. Echemos la vista atrás y hagamos un poco de historia.

Valy Vardeny, investigador de la Universidad de Utah. Foto: Lee J. Siegel, University of Utah.


La evolución de los LEDs

En los años setenta se comenzó a producir el LED de forma industrial. Tan solo se producían el color rojo, verde y amarillo. Para conseguir estos colores, en el caso de la luz verde se utiliza el fosfuro o el nitruro de galio, uno u otro según la longitud de onda,  para la luz roja el arsenio de galio y aluminio, y para el amarillo arseniuro fosfuro de galio. Al principio el uso de la tecnología LED se limitaba a los mandos a distancia o electrodomésticos para indicar el encendido o el apagado, debido a su escasa potencia.

Las investigaciones continuaron y en 1993 tuvo lugar otro hito en la tecnología LED. El científico japonés Shuji Nakamura, inventó el primer chip capaz de generar luz azul empleando nitruro de galio. Este fue el primer paso para conseguir un LED blanco, puesto que como hemos explicado anteriormente, recubriendo un LED azul con fósforo se conseguía el blanco. Los pasos dados ahora por el equipo de Valy Valderny para conseguir una luz blanca más pura, seguramente supondrán otro hito para la tecnología LED, que gracias a su eficiencia se ha expandido por todo el mundo.

Alumbrado de interior

Pero respecto a la luz blanca debemos recordar que no es la más adecuada para alumbrar exteriores: es mejor optar por el LED ámbar. En cambio, si queremos elegir la tecnología LED para interiores, la luz blanca es una posibilidad que puede ser adecuada si lo que queremos es que aumente la concentración de las personas.  No obstante, es necesario hacer un estudio para analizar las condiciones del lugar a iluminar.

Factores a tener en cuenta para una buena iluminación:

La temperatura de color, que se mide con un termocolorímetro, es importante a la hora de iluminar un recinto. Como ya hemos definido en anteriores posts, es la sensación que percibe el ojo humano ante una luz. Si queremos que la estancia dé una sensación calidez tendrá que predominar la luz de color ámbar, en cambio, si queremos que esta sea fría, tendrá que ser azul o blanca. Por supuesto, esta medición se aplica tan sólo a luz blanca.

También es necesario analizar el índice de reproducción cromática, que como hemos explicado anteriormente, es un sistema internacional para medir la capacidad de una fuente de luz para reproducir los colores fielmente.

La potencia de la fuente de luz es otro factor a tener en cuenta, así como la eficacia luminosa,  que es la relación existente entre el flujo luminoso en lúmenes emitido por una fuente de luz y la potencia en vatios.

Si realizamos un estudio del lugar a iluminar, teniendo en cuenta estos factores conseguiremos que la tecnología LED responda eficazmente  a nuestras necesidades. Además, tenemos que tener en cuenta que las luminarias LEDs poseen una larga vida útil, ahorran energía, sus emisiones de CO2 son muy escasas y son más resistentes que las lámparas tradicionales.

Fuente: http://lediagroup.com/tecnologia-led/luz-blanca-pura-el-reto-de-la-iluminacion-led/
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