Un grupo de investigadores han desarrollado un prototipo LED que reduce, en lugar de enmascarar, el componente azul de la luz que emite, al mismo tiempo que hace que los colores aparezcan tal como lo hacen con luz natural.
La proliferación de la iluminación LED ha dado lugar a una exposición continua a luz azul, que se ha relacionado con diferentes problemas que puedan afectar a nuestra salud. Es por ello que se están implementando nuevos desarrollos de la tecnología LED con el objetivo de minimizar este componente azul. Mientras que investigaciones anteriores han agregado fósforos emisores rojos para crear dispositivos que emitan luz blanca más cálida, esto solo enmascararía el tono azul sin deshacerse de él. Por contra, la luz azul se puede reducir fácilmente utilizando un chip LED violeta (λem ≈ 405 nm) convertido por fósforos emisores de rojo, verde y azul. Sin embargo, pocos fósforos convierten eficientemente la luz violeta en luz azul.
Ante este panorama, los investigadores Jakoah Brgoch y Shruti Hariyani del Departamento de Química de la Universidad de Houston, se pusieron el reto de desarrollar un fósforo que, cuando se utiliza en un dispositivo LED violeta, daría lugar a una luz blanca cálida evitando al mismo tiempo esos problemáticos rangos de longitud de onda.
Como prueba de concepto, los investigadores identificaron y sintetizaron un nuevo fósforo cristalino luminiscente que contenía europio (Na1.92Eu0.04)MgPO4F). Este fósforo podría ser excitado por un LED violeta para producir una emisión eficiente de brillante luz azul. Los resultados de la investigación fueron publicados recientemente en “ACS Applied Materials & Interfaces”.
En las pruebas de estabilidad térmica, el color de emisión del fósforo fue consistente entre la temperatura ambiente y la temperatura de funcionamiento más alta (301F – 150ºC) de la iluminación comercial basada en LED. En experimentos de humedad a largo plazo, el compuesto no mostró ningún cambio en el color o la intensidad de la luz producida.
Para ver cómo podría funcionar el material en una prueba real los investigadores fabricaron un prototipo de dispositivo con un LED de luz violeta de 405 nm, el Na2MgPO4F:Eu2+ y un fósforo emisor de verde y rojo.
El resultado es que el prototipo produjo la luz blanca cálida brillante deseada mientras minimiza la intensidad a través de longitudes de onda azules, a diferencia de las bombillas LED comerciales.
“Produce una luz blanca cálida con un índice de reproducción cromática más alta que una bombilla LED comercial mientras que reduce significativamente el componente azul”, señalan los investigadores.
Los resultados demuestran por tanto la capacidad del Na2MgPO4F:Eu2+ como un fósforo de próxima generación capaz de hacer avanzar los nuevos conceptos de iluminación centrada en el ser humano. Aunque, las propiedades ópticas del prototipo reproducción el color de los objetos casi tan bien como la luz natural, satisfaciendo las necesidades de iluminación interior, “todavía que se necesita más trabajo antes de que esté listo para su uso comercial”, avisan los investigadores.
Créditos de imagen de portada: Jakoah Brgoch
