Nobel de f¨ªsica para los LED de las bombillas de bajo consumo

Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura reciben este a?o el m¨¢ximo galard¨®n mundial de f¨ªsica, el Premio Nobel, por un trabajo que dispar¨® una revoluci¨®n en la tecnolog¨ªa de la luz: la ¡°invenci¨®n de los diodos emisores de luz azul eficientes que han permitido las fuentes de luz brillantes y de ahorro energ¨¦tico¡±, seg¨²n ha destacado el comit¨¦ de la Real Academia sueca de ciencias. En otras palabras, Akasaki y sus colegas abrieron la puerta a las bombillas LED de luz blanca y larga duraci¨®n. ¡°Conlas bombillas LED tenemos ahora alternativas m¨¢s duraderas y m¨¢s eficientes a las viejas fuentes de luz¡±, destaca la academia sueca.

Akasaki, Amano (ambos de la Universidad de Nagoya, en Jap¨®n) y Nakamura (en la Universidad de California en Santa Cruz) lograron crear haces de luz azul con semiconductores a principios de los a?os noventa. Los diodos rojos y verdes exist¨ªan desde hac¨ªa tiempo, pero hac¨ªa falta el tercer color, el azul, para lograr esa suma de los tres que produce el blanco, ha explicado Staefan Normark, secretario permanente de la Academia Sueca al anunciar en Estocolmo, a las 11.45 de la ma?ana, el Premio Nobel de F¨ªsica 2014. Pese a los esfuerzos de la industria y de los cient¨ªficos, el LED azul se hab¨ªa resistido durante 30 a?os.

Los tres investigadores premiados triunfaron donde todos hab¨ªan fracasado hasta entonces. ¡°Akasaki trabajaba con Amano en la Universidad de Nagoya y Nakamura estaba entonces empleado en Nichia Chemicals, una peque?a empresa de Tokushima, Nichia¡±, contin¨²a la Real Academia Sueca de Ciencias. ¡°Su invento fue revolucionario. Las bombillas de luz incandescente iluminaron el siglo XX; el siglo XXI ser¨¢ el de las bombillas LED¡±.

"Siempre le recomiendo a los j¨®venes cient¨ªficos que no centren sus trabajos en lo que est¨¢ de moda, que investiguen sobre lo que creen, aunque no consigan resultados inmediatos", explic¨® Akasaki durante una rueda de prensa en Nagoya minutos despu¨¦s de producirse el anuncio del premio que describi¨® como ¡°el mayor de los honores¡±, informa Europa Press.

Los 880.000 euros de dotaci¨®n del Nobel se distribuyen a partes iguales entre los tres galardonados. Akasaki y Amano, ambos japoneses, nacieron en 1929 y 1960, respectivamente. Nakamura, 1954, tiene nacionalidad estadounidense.

Las luces LED, recalcan los cient¨ªficos de la academia sueca, dado su baj¨ªsimo consumo, pueden funcionar alimentadas por paneles solares baratos, lo que abre la posibilidad de una mejora de la calidad de vida para 1.500 millones de personas en el mundo que no tienen acceso a la red el¨¦ctrica. Este a?o, el galard¨®n de F¨ªsica se ajusta fielmente, al menos en parte, al legado de Alfred Nobel, que establece que se dediquen los fondos a ¡°premios para aquellos que, durante el a?o precedente, hayan generado un gran beneficio para la humanidad¡±. Lo del ¡°a?o precedente¡± no se cumple casi nunca.

Los LED son cada vez m¨¢s eficientes en el sentido de que requieren menos energ¨ªa para emitir luz, en comparaci¨®n con las bombillas tradicionales o los fluorescentes. As¨ª, los m¨¢s avanzados alcanzan m¨¢s de 300 lumen (flujo luminoso) por vatio, frente a los 16 de las bombillas incandescentes y 70 de los fluorescentes. Y, a diferencia de estos ¨²ltimos, los LED no contienen mercurio, se?ala la academia sueca al explicar la importancia socioecon¨®mica y medioambiental del trabajo galardonado este a?o. En cuanto a su duraci¨®n, los LED aguantan hasta 100.000 horas encendidos, las bombillas incandescentes mil y los fluorescentes, 10.000. Hay que recordar que las llamadas bombillas de bajo consumo de hace pocos a?os son fluorescentes, pero con la llegada de los LED, ese apelativo de bajo consumo ha perdido su significado.

Un diodo emisor de luz est¨¢ formado por varias capas de materiales semiconductores (la longitud de onda de la luz emitida depende del material utilizado) y la electricidad se convierte directamente en fotones, part¨ªculas de luz. Ah¨ª est¨¢ la calve de su eficiencia, ya que las fuentes luminosas tradicionales la mayor parte de la electricidad se convierte en calor y solo un poco en luz. En una bombilla de las de antes, o en un hal¨®geno, la corriente el¨¦ctrica calienta un filamento que se pone incandescente y emite luz.

El diodo de luz roja fue inventado a finales de los a?os cincuenta y se utilizaron, por ejemplo, en relojes digitales y calculadoras, as¨ª como en indicadores de encendido/apagado de aparatos el¨¦ctricos. El azul se resisti¨® mucho tiempo y los tres investigadores ahora premiados ¡°retaron la verdades establecidas, trabajaron duro y asumieron considerables riesgos¡±, se?ala el comit¨¦ Nobel al explicar su logro. Hicieron miles de experimentos y, la mayor parte de las veces, fallaron, pero no desesperaron, siguieron adelante. Tanto Akasaki y su entonces estudiante de doctorado Amano, como Nakamura, hab¨ªan optado por el nitruro de galio como material para lograr el emisor azul. Era la elecci¨®n correcta, pero hacer cristales de nitruro de galio de suficiente calidad fue un reto enorme. Akasaki y Amano lo lograron en 1986 y, con sus cristales de nitruro de galio, presentaron en 1992 su primer diodo de emisi¨®n de luz azul brillante. Nakamura, por su parte, hizo sus cristales con alta calidad de ese material en 1988 y present¨® el invento tambi¨¦n en 1992, pero con una soluci¨®n t¨¦cnica diferente. Los tres se dedicaron, durante la d¨¦cada de los noventa a mejorar sus LEDs de color azul haci¨¦ndolos m¨¢s eficientes con diferentes aleaciones de nitrito de galio utilizando para la fabricaci¨®n de los cristales aluminio o iridio. Adem¨¢s, los tres inventaron tambi¨¦n un l¨¢ser azul con un LED, del tama?o de un grano de arena, como componente esencial.

¡°Mucha gente abandon¨®, pero yo segu¨ª trabajando en lo que creo y amo¡±, ha recordado hoy Akasaki.