La ciencia por gusto

Luz blanca

En un foco incandescente, el paso de una corriente eléctrica por un filamento al vacío lo calienta sin quemarlo hasta que se pone incandescente: emite luz, aunque  la mayor parte de la energía se transforma en calor. Además, el filamento termina por fundirse, haciendo que haya que reemplazar los focos con frecuencia.

Las lámparas fluorescentes usan menos electricidad porque en ellas la corriente, al pasar por el vapor de mercurio de su interior, hace que emita luz ultravioleta. Ésta estimula una sustancia que recubre el interior del tubo, y que es fluorescente: emite luz visible al ser iluminada, sin calentarse. Desgraciadamente, contienen mercurio, un metal tóxico, así que aunque gastan 5 veces menos energía y duran 10 veces más que las incandescentes, son problemáticas.

En los 60 se inventó el diodo emisor de luz, o led. Los primeros emitían luz infrarroja; todavía se usan en controles remotos. En 1962, Nick Holonyak inventó los leds rojos, que para finales de la década se comenzaron a vender comercialmente (curiosamente, fabricados por Monsanto). Su funcionamiento se basa en la electroluminiscencia: algunos materiales emiten luz cuando una corriente eléctrica los atraviesa.

Con los años, el costo de los leds fue disminuyendo, y su rendimiento y brillo aumentaron. Son altamente eficientes: usan 20 veces menos electricidad que un foco incandescente, y cuatro menos que uno fluorescente. Y duran, respectivamente, 100 y 10 veces más. Urgía ampliar su uso.

Para los 80 había leds verdes, pero no se había podido producir un led de luz azul eficiente y barato. Y se necesitaba para, combinándola con roja y verde, producir luz blanca.

La dificultad era que las capas de nitruro de galio que los forman deben tener una estructura cristalina muy precisa y sin fallas. El gran logro de los japoneses Isamu Akasaki e Hiroshi Amano, y el estadunidense Shuji Nakamura, a finales de los 90, fue desarrollar procesos para obtener buenos cristales semiconductores de nitruro de galio. Hace dos semanas se les otorgó el premio Nobel de física “por inventar diodos emisores de luz azules eficientes, que nos han permitido tener fuentes de luz blanca brillantes y que ahorran energía”.

Un logro luminoso.

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM

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