El Premio Nobel de Física 2014 recae en los inventores de las eficientes luces LED azules

Led-azulLa invención de los diodos que emiten luz azul -que combinados con diodos rojos y verdes permiten la existencia de las lámparas de luz blanca-, ha valido a los investigadores japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura recibir el Premio Nobel de Física 2014.
En esta edición la organización de los Premios Nobel, ha optado por premiar una invención por su utilidad, han premiado el invento de una nueva fuente de luz "eficiente energéticamente y respetuosa con el medio ambiente", ya que ha permitido la existencia de lámparas de larga duración y alternativas a fuentes lumínicas anteriores.
 
Pero qué es el LED? Philips nos lo explica a través de un extenso dosier
 

Tecnología LED

 
La tecnología LED supone la principal revolución tecnológica en el campo de la iluminación desde la creación de la bombilla eléctrica a finales del siglo XIX. El crecimiento exponencial que está teniendo esta tecnología nos lleva a estimar que el 50% de las ventas totales de iluminación serán en soluciones LED para 2015. Si tenemos en cuenta que el 19% del consumo energético mundial es iluminación, los potenciales de ahorro derivados del uso de tecnología LED son muy elevados. Se calcula que si toda la iluminación mundial cambiase a LED los ahorros potenciales ascenderían a 128.000 millones de euros y la reducción de 670 toneladas de emisión de CO2. 
 

¿Qué es un LED?

 
LED viene de las siglas en inglés Lighting Emiting Diode (Diodo emisor de Luz). El LED es un diodo semiconductor que al ser atravesado por una corriente eléctrica emite luz. La longitud de onda de la luz emitida y por tanto el color depende básicamente de la composición química del material semiconductor utilizado. 
Cuando la corriente atraviesa el diodo se libera energía en forma de fotón. La luz emitida puede ser visible, infrarroja o casi ultravioleta. 
Los LEDs convencionales están realizados sobre la base de una gran variedad de materiales semiconductores inorgánicos produciendo los siguientes colores: 
Philips-materiales-colores
 
 
 
 
 
 
 
 
Aunque el fenómeno de emitir luz a través de diodos ya fue descubierto a principios del siglo XX, los primeros LEDs para señalización fueron creados en la década de los 60’. Debido a su baja eficacia y un flujo luminoso bajo, no fue hasta mediados de los 90’ cuando comenzaron a utilizarse como fuente de iluminación. En la actualidad, la tecnología LED presenta rendimientos superiores a fuentes de iluminación tradicionales.
 

¿Cómo se genera luz blanca?

 
Puesto que la luz que obtenemos de un LED es monocromática, es decir, una vez fabricado el chip solo emiten en un determinado color de los anteriormente citados, una pregunta interesante sin duda es: ¿cómo podemos producir con un LED luz blanca y de buena reproducción de color? Podemos hacer mediante dos métodos: 
La mezcla de la luz de tres chips: un chipo azul, otro verde y otro rojo o mediante la combinación de un chip azul o ultravioleta y fósforos como se hace con el principio de la fluorescencia.
El primer caso rara vez se usa para producir un LED blanco, aunque si se hace para realizar juegos de colores, puesto que regulando la intensidad de cada uno de ellos podemos pasar por todo el espectro de colores.
Mediante el segundo caso podemos obtener luz blanca fría o cálida en función de los fósforos que utilicemos. Si usamos LED azul con fósforos amarillos, tendremos un LED blanco frío y relativamente de buena reproducción cromática (sobre 70). En el caso de usar fósforo rojos y verdes junto al chip azul podemos obtener un LED blanco cálido de mejor reproducción cromática (mayor a 80) pero conseguiremos algo menos de flujo.
 

Ventajas de usar tecnología LED

 
La tecnología LED presenta una serie de ventajas frente a fuentes de iluminación tradicionales. Destaca su bajo consumo (alrededor del 80% respecto a una incandescente), su larga vida útil (hasta 50.000 horas), los menores costes de mantenimiento o la mayor eficacia frente a lámparas incandescentes o halógenas. Otra de las ventajas de la tecnología LED es la posibilidad de dinamismo en la iluminación, posibilitando cambio de color o en la escala de blancos (frío-cálido). 
Los LEDs están basados en tecnologías de bajo voltaje, que hace mucho más sencilla y segura su instalación. Paralelamente, no tienen radiación IR (infra rojos) ni UV (ultra violetas), ni contiene metales pesados como el mercurio, facilitando su reciclaje. Además, se pueden regular y orienta de una forma más sencilla, evitando el derroche de iluminación hacia el hemisferio superior.
Finalmente, la tecnología LED se presenta como un gran aliado en arquitectura y diseño, ya que presenta una gran flexibilidad y un tamaño reducido que permite ocultar la luz. Al mismo tiempo, permite una regulación total, ofreciendo colores saturados sin uso de filtros y luz directa. Tiene un encendido y reencendido instantáneo. 
 

Ámbitos de aplicación

 
La iluminación LED ofrece amplias posibilidades en cuanto a ámbitos de aplicación. Gracias a la flexibilidad y posibilidad de regulación que ofrece esta tecnología, es un aliado perfecto para arquitectos, ingenieros y diseñadores. Además, si sumamos la posibilidad de regulación, obtenemos alumbrado conectado, hecho que nos permite telegestionar la instalación desde un dispositivo móvil.
 
Las ciudades ya están apostando por la tecnología LED, gracias a todas estas ventajas. El alumbrado vial y urbano de muchas urbes ya usa esta tecnología más eficiente consiguiendo grandes ahorros. Las posibilidades de cambio de color permiten realzar el patrimonio de las ciudades incrementando el sentimiento de orgullo de los ciudadanos y el turismo, con los ingresos que se derivan de ello.
 
Oficinas, tiendas, supermercados u hoteles también están haciendo una clara apuesta por el LED, ya que son espacios donde la duración y el bajo consumo son primordiales. La mayoría de estos establecimientos tienen la luz encendida muchas horas al día (muchas de ellas todo el día) por tanto, encontrar una tecnología que minimice el mantenimiento, ofreciendo una calidad de iluminación superior y con un menor consumo es primordial.
 
Los estadios deportivos también tienen una necesidad de ahorro energético además que, por temas de seguridad, el reencendido instantáneo es muy importante frente a un posible apagón. La tecnología LED soluciona estos problemas, ofreciendo además una mejor calidad para el juego y la retransmisión televisiva en alta definición.
 
En los hospitales, además de los ahorros energéticos, la iluminación puede mejorar la recuperación de los pacientes. Gracias al alumbrado dinámico de los LED se puede recrear el ciclo de luz del día en la habitación, consiguiendo un mejor descanso de los pacientes y una mejor recuperación. Jugar con la iluminación de color en zonas que pueden resultar tensas para los pacientes, como por ejemplo en las salas de pruebas médicas, permite relajar y obtener mejores resultados en los diagnósticos.
 

El futuro del LED: el OLED

 
La constante innovación en el campo de la iluminación lleva a la evolución de la tecnología LED hacia el LED Orgánico OLED. Esta tecnología presenta una evolución adicional a los LED, ya que es una superficie la que emite luz aportando mayor flexibilidad y libertad a la hora de integrarla en los diseños de las luminarias. Sin embargo, los OLED siguen en desarrollo y será en un futuro próximo cuando se presente como una solución viable de iluminación, puesto que en la actualidad, la eficiencia lumínica de los mismos se sitúa en los 50 lm/W. 
 
Entre las ventajas adicionales que presentan los OLED está la facilidad del reciclaje, ya que está compuesto de materiales orgánicos como el carbono o el hidrógeno, así como la inexistencia de radiadores de evacuación del calor. En los próximos años se observará una evolución de esta tecnología que nos llevará a la transparencia o la flexibilidad de la superficie, además del aumento de su eficacia, tamaño y vida útil o la inclusión de la fuente de luz en tejidos y superficies. El futuro se presenta innovador en lo que iluminación focalizada al diseño se refiere.
 
Más información:
 
Phiilips-iluminación
 
 
 
 
 
Modificado por última vez enMiércoles, 15 Octubre 2014 08:44
volver arriba

Búsquedas de Interés

Síguenos en Redes