Las luminarias LED ofrecen ventajas considerables sobre otros tipos de iluminación. Al ser más eficientes, requieren mucha menos electricidad para funcionar. No emiten calor no deseado, como sí lo hacen los focos incandescentes de la tecnología anterior, y las mejores duran mucho más que las lámparas fluorescentes.

Pero los LED no están libres de problemas. Persisten las preguntas sobre los posibles vínculos entre problemas de salud como la fatiga, los trastornos del estado de ánimo y el insomnio debido a la sobreexposición a la luz azul producida por las bombillas LED estándar de hoy en día. Además, los precios más altos pueden hacer que los compradores de luminarias consideren otras opciones.

Con relación a este tecnología de iluminación, un estimado colega nos comparte hoy el presente artículo, el cual nos informa sobre el desarrollo de una nueva luminaria LED que emite la mayor parte de su energía desde el segmento violeta, mucho más seguro dentro del espectro de luz visible. Este artículo fue escrito por Sally Strong, publicado el 25 de mayo de 2021 en el boletín digital de la University of Houston (UH) y traducido por nosotros para este espacio. Veamos de qué se trata…

El equipo de investigación de la University of Houston (UH) dirigido por Jakoah Brgoch, profesor asociado de química en la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas e investigador principal del Centro de Superconductividad de Texas, está desarrollando una luminaria LED que emite la mayor parte de su energía desde el segmento violeta del espectro de luz visible, el cual, como ya se menciono, es mas seguro que la luz emitida en otros segmentos. En lugar de simplemente enmascarar la luz azul, están desarrollando una clase única de materiales luminiscentes llamados fósforos que absorben la emisión de un solo color de un LED violeta y convierten la luz para cubrir la mayor parte del espectro visible.

"Nuestro grupo esta creando fósforos que funcionan, no con el chip LED azul convencional que casi todos los focos LED utilizan hoy en día, sino con un chip LED violeta. Esto básicamente se aleja del azul al violeta como fuente base y luego convierte la luz del LED violeta en una luz blanca de amplio espectro, que es la que vemos cotidianamente", explicó Brgoch. "Nuestro objetivo final es que esta nueva luminaria de base violeta sea lo más eficiente en energía posible y también barata, lo que eventualmente hará que la nueva tecnología de iluminación sea comercializable para los consumidores".

Los resultados de su investigación se publicaron recientemente en ACS Applied Materials and Interfaces.

En este punto, es posible que esté mirando la luminaria LED estándar de su lámpara favorita y descubra que su luz blanca está bien. Pero técnicamente hablando, en realidad no existe la luz blanca pura.

Sostenga un prisma hacia ese foco led y verá su luz separada en longitudes de onda que muestran una hermosa variedad de bandas de colores que van del violeta al rojo; esto es lo que los científicos llaman espectro de luz visible. (Si tu prisma no es útil, imagina tener tu propio arco iris diminuto. Se vería muy parecido).

La luz de su lámpara se ve blanca porque sus ojos y su cerebro trabajan juntos para mezclar la percepción humana de esas bandas de color separadas en una luz blanca que en este momento puede estar iluminando las palabras que lee. Los diferentes tipos de luminarias enfatizan diferentes partes del espectro visible de luz.

Los ingenieros de las empresas de iluminación manipulan el equilibrio para crear un ambiente específico. Un poco más de rojo produce una luz blanca cálida y suave que es agradable en una sala de estar, mientras que los tonos azules fríos emiten una luz blanca nítida mejor para la iluminación de oficinas. Pero fuera del laboratorio, la tendencia de los LED al azul ha sido difícil de evitar.

"A veces la reconoces, cuando son las luminarias LED más baratas. Y otras veces parece una bonita luz blanca cálida. Pero incluso en las luminarias más caras, si se basa en un LED azul, todavía hay un componente importante de luz azul que permanece por ahí escondido ", explicó el profesor.

Últimamente, los científicos se han centrado en identificar cómo las frecuencias de luz afectan la salud.

"Con el advenimiento de la iluminación LED, las empresas han comenzado a intentar comprender cómo los humanos interactúan con la luz y, lo que es más importante, cómo la luz interactúa con los humanos", dijo Brgoch. "Mientras estás sentado en tu oficina, los tonos azules de tu luz son una gran cosa porque te ayudan a mantenerte alerta. Pero esa misma luz en la noche puede mantenerte despierto aunque no lo desees. Este es el equilibrio que debes lograr. Se trata de seguir un ciclo circadiano sin interrupciones ".

Los estudios del sueño revelan que la sobreexposición nocturna a las frecuencias azules puede alterar hormonas como la melatonina, lo que a veces provoca insomnio, alteraciones de los ciclos del sueño y otros problemas. También se sospecha una exposición excesiva a la luz azul en la formación de cataratas. Curiosamente, los habitantes urbanos que viven en medio de lámparas, semáforos y letreros comerciales iluminados con LED están expuestos a más exposición a LED durante el día y la noche que los habitantes de los suburbios.

"Eso no quiere decir que debamos eliminar toda la luz azul de sus luminarias. Necesita algo del espectro azul. No se trata de eliminar el azul, se trata de mantenerlo en un nivel razonable. Eso es lo que buscamos con nuestro trabajo ", dijo la asistente de investigación, ya graduada, Shruti Hariyani, autora del artículo.

De vuelta en el laboratorio, Brgoch y su equipo están enfocados en identificar fósforos y descubrir cuáles son los más factibles, tanto en eficiencia energética como en economía, para avanzar a prototipos de luminarias. "Buscamos encontrar nuevos materiales como una forma de ayudar también a reducir el costo de estas luces. Siempre que hay más materiales disponibles, los costos de las licencias de patentes bajan y eso hace que los focos sean más baratos. Así que esa es una de nuestras fuerzas impulsoras", dijo Brgoch. .

En la búsqueda de lo que Hariyani llama una luz amigable para los humanos, el equipo de investigación está ocupado probando esos materiales potenciales.

"Oírme decir, ‘esto es diferente, esto es nuevo’ cuando encontramos el fósforo correcto que puede emparejarse con el violeta, creo que ese es mi momento ¡¡¡Eureka!!!", dijo.

Por investigaciones que no están directamente relacionadas con el proyecto LED, Brgoch y Hariyani fueron recientemente galardonados con el premio 2021 Chemistry of Materials Lectureship y Best Paper Award. El premio, de la División de Química Inorgánica de la Sociedad Química Estadounidense, reconoce la influencia sobresaliente en el campo de la química de materiales y el reconocimiento de la investigación como un esfuerzo en equipo.

Fuente: https://www.uh.edu/news-events/stories/2021/may-2021/05252021-led-new-bulb-phosphor-brgoch.php