• Inicio
  • Eventos
  • Artículos
  • Podcasts
  • Videos
  • Tienda
  • Quienes somos
    • Quienes somos
    • Manifiesto / Prensa
    • Colaborar
  • Inicio
  • Eventos
  • Artículos
  • Podcasts
  • Videos
  • Tienda
  • Quienes somos
    • Quienes somos
    • Manifiesto / Prensa
    • Colaborar
  • Visita nuestra tienda

Sociedad de Científicos Anónimos Sociedad de Científicos Anónimos

  • Inicio
  • Eventos
  • Artículos
  • Podcasts
  • Videos
  • Tienda
  • Quienes somos
    • Quienes somos
    • Manifiesto / Prensa
    • Colaborar
Artículos

Y el Nobel de Física es para… El LED azul

Y el Nobel de Física es para… El LED azul

Este año, el premio de física fue otorgado a los investigadores Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shūji  Nakamura por haber inventado el LED azul de alta eficiencia. ¿Qué es un LED? ¿Por qué es tan importante que sea azul? ¿Qué aplicaciones tiene para la sociedad?

Instaurado en 1895 por el inventor sueco Alfred Nobel (quien inventó la dinamita y no quería ser condenado por la historia debido a sus usos bélicos), el premio que lleva su nombre es el más prestigioso reconocimiento anual otorgado a los avances en los campos de literatura, medicina, física, química, paz y economía. Consiste en una medalla de oro, un diploma y una cantidad de dinero que ronda los 1.2 millones de dólares a repartir entre una y tres personas, pero nunca de forma póstuma.

Los investigadores Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shūji Nakamura de las Universidades de Meijo, Nagoya y UCLA, respectivamente, se hicieron acreedores al Nobel de Física 2014 por haber inventado el LED azul de alta eficiencia.

La primera pregunta que surge es: ¿Qué es un LED?

Un LED (Light Emiting Diode, diodo emisor de luz) es un dispositivo electrónico que ilumina cuando circula corriente eléctrica a través de él, pero únicamente en un sentido. Aunque fue creado en 1927 por el científico ruso Oleg Losev, su uso práctico comenzó hasta 1962 como indicador luminoso rojo y también como emisor de luz infrarroja en circuitos de control remoto.

¿Cómo funciona un LED?

A diferencia de un foco incandescente, que emite luz por la alta temperatura que alcanza su filamento interno de tungsteno, un LED está hecho de silicio y casi no emite calor. El silicio es un semiconductor, es decir, un material que puede conducir o aislar la electricidad añadiendo pequeñas cantidades de otros elementos químicos.

Existen dos tipos de semiconductor: “Tipo P” y “Tipo N”. El primero necesita electrones para completar la última órbita de sus átomos (es decir, hay huecos en ella), mientras que el segundo tiene excedente de electrones en esa misma región. Al juntar una parte de tipo P con otra de tipo N y aplicar una corriente eléctrica, los electrones fluirán sin problemas en un sentido, pero no lo harán en el otro. El dispositivo electrónico que exhibe este comportamiento se llama “Diodo”.

Cuando un electrón en movimiento cae en un hueco, se dice que entra en un nivel de energía inferior y se tiene que deshacer del excedente para permanecer ahí. Dicho excedente se emite como un fotón. Esto ocurre miles de millones de veces a todo lo largo de la unión entre los materiales tipo P y N, percibiéndose como luz.

¿Cómo se hace para que los LEDs emitan luz de diversos colores?

Press Eye – Belfast – Northern Ireland – Thursday 11 th April 2013
City Hall installs ‘intelligent’ flood lighting system Belfast City Hall has become the first building in Europe to install a revolutionary new ‘intelligent’ lighting system. New LED floodlighting on the exterior of the city’s civic headquarters is also the biggest single building project of its kind in Europe – and will help reduce both the Hall’s energy bill and CO2 emissions. The City Hall is one of seven European buildings chosen to take part in the EU’s ILLUMINATE pilot project, which will see new solid state lighting systems installed on other landmarks such as the world famous waterfront in Genoa. Picture by Brian Thompson / Press Eye.

El color de la luz que emite un LED depende de los elementos químicos empleados en la su fabricación de sus materiales P y N. Los primeros emplearon arseniuro de galio para luz infrarroja y después agregaron fósforo para emitir en color rojo, pero eran tan débiles que requerían lentes plásticos para poder hacerse visibles, especialmente cuando se usaban para desplegar números en las pantallas de los primeros relojes y calculadoras electrónicas.

Hacia 1970, su costo se redujo de 200 dólares por unidad a tal sólo unos centavos gracias a métodos de producción en gran escala derivados de la fabricación y empaquetado de chips de computadora así como investigaciones hechas en Monsanto Company y Hewlett Packard.

Variando la proporción de mezcla de los elementos se pudieron producir otros colores aparte del rojo: Naranja, Amarillo, Verde (Galio y fósforo) y hasta Ultravioleta (Diamante, Nitruro de Boro). El color azul, sin embargo, continuaba siendo muy difícil de lograr porque sus componentes se degradaban rápidamente con el paso del tiempo y el uso.

Finalmente, en 1994 un equipo a cargo de Shūji Nakamura logró un LED de color azul con gran brillo y duración basado en Nitruro de Galio. Al ser usados, los LEDs azules junto con los rojos y verdes, es posible recrear una buena parte del espectro visible de colores y esa tecnología se usa desde entonces en grandes pantallas espectaculares para anuncios y estadios deportivos; no obstante, dicha aplicación era un segmento especializado y debido a su costo inicial, de poco alcance masivo.

La mayor aplicación vendría con la iluminación para uso doméstico, automotriz y comercial, donde la luz de un LED azul se cambia a blanco mediante un revestimiento de Itrio, Aluminio, Oxígeno y Cerio.

Pero, si ya teníamos luz a partir de focos incandescentes o fluorescentes, ¿por qué cambiar a LEDs?

Aproximadamente la cuarta parte de toda la energía eléctrica producida mundialmente se destina a la iluminación. Recordemos además que su producción viene de fuentes no renovables, contaminantes y hasta contribuyentes al calentamiento global.

De toda la energía que consume una luz incandescente, solamente el 5% se convierte en luz visible y el resto se disipa en calor. Aunque es barata de fabricar, su duración apenas alcanza 1000 horas. Una luz fluorescente eleva la eficiencia a 45% con una duración de 10,000 horas, pero representa un riesgo de contaminación por el vapor de mercurio que contiene. En cambio, un LED puede alcanzar una eficiencia de 70% con una duración de 30,000 horas y prácticamente no produce calor.

Mejor aún, los LEDs pueden ser energetizados con bancos de baterías conectados a paneles solares y eso los hace ideales para lugares alejados de la red eléctrica, donde actualmente viven alrededor de mil quinientos millones de personas.

Muchos países han tomado la medida de sacar de producción a los focos incandescentes, sustituyéndolos por lámparas fluorescentes compactas (CFLs) y más recientemente por luces LED que ya están disponibles como sustituto inmediato de sus predecesoras.

Aunque por ahora son más caras, los beneficios económicos se pueden apreciar a corto plazo y con toda seguridad su precio decrecerá conforme se abra el mercado.

No obstante, no todos están contentos con la noticia del premio. Nick Holonyak Jr., quien es ampliamente reconocido como el creador del primer LED de luz visible en 1962, se siente olvidado y molesto porque no se tomó en cuenta todo el trabajo previo, y necesario para el posterior desarrollo, que hicieron él y sus colegas.

Para saber más:

  • http://es.wikipedia.org/wiki/Led
  • http://en.wikipedia.org/wiki/LED_lamp
  • http://spectrum.ieee.org/semiconductors/optoelectronics/nobel-prize-puts-blue-leds-in-spotlight
Escrito por Julio Rodriguez - 22 diciembre, 2014
Tags | energía, LED, luz, Nobel

También podría gustarte

El mar: una fuente de energía alternativa

7 agosto, 2017

Científicos Anónimos #009: Ingenio mexicano

6 abril, 2017

Sin comentarios

¡Inicia la conversación!
Cancelar respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

Siguiente publicación
Publicación anterior

Síguenos en Facebook

Síguenos en Instagram

cientificosanonimos

Pst, pst, no sean así, si ya escuchan el Masaje C Pst, pst, no sean así, si ya escuchan el Masaje Cerebral, regálenos unas estrellitas, y si todavía no son escuchas, pero qué esperan; se están perdiendo se dosis semanal de asombro y delirio científico… @claudifonos y @lafiera les esperan en su altavoz, trinchera radiofónica de @cientificosanonimos
LANZAMIENTO DEL 1er EPISODIO SOMOS LO QUE COMEMOS LANZAMIENTO DEL 1er EPISODIO SOMOS LO QUE COMEMOS 🌽 #DíaInternacionaldelMaíz somos lo que comemos, entonces, sobre todo somos lo que sembramos.
¡Hoy! 🍄 Apocalipsis Fungi: Desentrañando los ¡Hoy!

🍄 Apocalipsis Fungi: Desentrañando los Mitos y Realidades del Cordyceps 🍄
📅 Fecha: 28 de septiembre
🕗 Hora: 8:00 PM
📍 Lugar: Bar Mandarine, Alameda, Baratillo 4A, Centro, Guanajuato Capital
🎙 Ponente: MsC. Iván Piña

🧟‍♂️ ¿Alguna vez te has preguntado si un apocalipsis zombi podría ser real? 🧟‍♀️ Desde la pantalla grande hasta los videojuegos, la cultura pop nos ha inundado con escenarios apocalípticos llenos de zombis. Pero, ¿alguna vez te has detenido a pensar en la ciencia detrás de estas historias?

🍄 Descubre el Cordyceps, el hongo que ha inspirado a creadores de series y videojuegos como "The Last of Us". Este hongo no solo es letal para los insectos que infecta, sino que también tiene el poder de controlarlos, convirtiéndolos en verdaderos zombis de la naturaleza.

🐜 Imagina una hormiga, escalando una rama, no por su propia voluntad, sino porque un hongo la está controlando desde adentro. Una vez que alcanza la cima, el hongo emerge, liberando sus esporas desde una altura que garantiza su propagación.

🤔 ¿Podría este hongo afectarnos a los humanos? ¿Estamos a un paso de un apocalipsis fúngico?

🎉 Únete a nosotros en Bar Mandarine este 28 de septiembre a las 8 PM para una noche de ciencia, mitos y, por supuesto, algo de diversión espeluznante. Nuestro experto, MsC. Iván Piña, nos guiará a través de este fascinante y un tanto inquietante tema.

🍻 Como siempre, la entrada es libre y el ambiente es inmejorable. ¡Te esperamos! (Grabación en vivo a través de Facebook)
No se necesita contar con un grado en etología, p No se necesita contar con un grado en etología, para constatar que algo no anda muy bien en la relación milenaria entre caninos y homínidos (y que es 100% por nuestra culpa)... 

Desde jalar la correa todo el tiempo hasta desarrollar trastornos emocionales severos (como conductas reactivas, ansiedad permanente o codependencia avanzada), nuestros perros nos dan señales continuas de que hoy en día, en ese afán de acompañamiento reciproco, algo está fallando.

Nos vemos el próximo martes en @jardin_juarez para gestar una interrelación más saludable

Dirigido a quienes aman a los perros y a quienes los odian también, info en cientificosanonimos.org
Gracias por escuchar y por fa denle un like ⭐️ Gracias por escuchar y por fa denle un like ⭐️ o lo que sea que venga a cuento en la plataforma de su confianza, les toma dos minutos y nos ayuda un montón
NOS ESCUCHAMOS A LAS 2PM POR @reactor105 el progr NOS ESCUCHAMOS A LAS 2PM POR @reactor105  el programa de hoy está dedicado al cóndor de California, una de las aves más grandes del mundo y una de las más amenazadas. PASE POR SU DOSIS SEMANAL DE DELIRIO CIENTÍFICO 📻
El cóndor de California es una de las aves más g El cóndor de California es una de las aves más grandes del mundo y una de las más amenazadas, de hecho, a principios del siglo XXI se consideraba extinta en libertad. Desde entonces, un férreo esfuerzo de reintorducción ha conseguido elevar sus números; viajamos con Jorge Comensal a San Pedro Mártir tras su pista.

Mañana 2pm por @reactor105
El viernes 06 de octubre estaremos colaborando con El viernes 06 de octubre estaremos colaborando con esta más que interesante iniciativa en la que convergen diseño, arte, ciencia y pulsión ambiental... aprovechen que quedan pocos boletos!!!
Dirigido a todos aquellos que aman a los perros, y Dirigido a todos aquellos que aman a los perros, y a quienes los odian también... Desde jalar la correa todo el tiempo hasta desarrollar trastornos emocionales severos, agresividad injustificada, estómagos sueltos, nuestros perros nos dan señales continuas de que hoy en día, en ese afán de acompañamiento reciproco, algo está fallando... 

porque queremos más perros que perrihijos asiste a resolver todas tus dudas, nos vemos en: 
@jardin_juarez
Ver más Seguir

Etiquetas

Aire Libre animales animales en peligro animales raros antropoceno arte y ciencia biodiversidad Biodiversidad mexicana biología biología humana ciencia ciencia + música Ciencia en el bar ciencia en la radio ciencia y arte Ciencia y letras comunicación científica comunicación de la ciencia conservación Cultura Científica divulgación científica divulgación de la ciencia dosis de arte drogas ecología ensayo ensayo literario Eventos SCA evolución Extinción Fauna mexicana Filosofía de la ciencia hongos literatura literatura científica medicina naturaleza neurociencias podcast psicología radio salud Salud pública Sociedad de científicos anónimos zoología

Contacto

    Presskit

    Descarga nuestro presskit para saber más sobre nuestra plataforma interactiva para la comunicación de la ciencia.

    Contenidos

    Eventos

    Podcasts

    Artículos

    Videos

    Tienda

    Sobre SCA

    Facebook

    Instagram

    Twitter

    ®Sociedad de Científicos Anónimos, 2018