Un equipo de investigadores ha desarrollado nuevos LED que emiten luz simultáneamente en dos rangos de longitud de onda diferentes, lo cual podría simplificar y mejorar la monitorización de la frescura de frutas y verduras.
Los investigadores han logrado desarrollar este nuevo tipo de LED, gracias a la modificación de los mismos con materiales de perovskita, haciendo que emitan tanto en el rango infrarrojo cercano como en el visible, representando todo un avance en la vigilancia de los alimentos sin contacto.
Los cristales de perovskita tienen la capacidad de capturar y convertir la luz. Debido a su simplicidad de producción y alta eficiencia, las perovskitas ya se utilizan en células solares y también se investigan intensamente para su aplicabilidad en otras tecnologías. Angshuman Nag y su equipo en el Instituto Indio de Educación e Investigación Científica (IISER) en Pune, India, proponen ahora una aplicación de perovskita en la tecnología de LED que podría simplificar el control de calidad de frutas y verduras frescas.
Sin convertidores de luz, los LED emitirían luz en bandas luminosas bastante estrechas. Para cubrir toda la gama de luz blanca producida por el sol, los diodos de los LED «convertidos a fósforo» (pc-LEDs) se recubren con sustancias luminiscentes. Nag y su equipo han utilizado un doble revestimiento de emisión con el fin de producir pc-LEDs que emitan tanto luz blanca («normal») como también una banda intensa en el rango del infrarrojo cercano (NIR).
Para fabricar el pc-LED de doble emisión, aplicaron una perovskita doble dopada con bismuto y cromo. Parte del componente de bismuto emite luz blanca cálida y otra parte transfiere energía al componente de cromo, desexcitándolo y provocando una emisión adicional en el rango NIR, según descubrieron los investigadores.
El infrarrojo cercano ya se utiliza en la industria alimentaria para examinar la frescura de frutas y verduras. Nag y el estudiante de doctorado Sajid Saikia, primer autor del trabajo, explican su idea: «Los alimentos contienen agua, que absorbe la amplia emisión del infrarrojo cercano en torno a 1000 nm. Cuanta más agua haya [debido a la putrefacción], mayor será la absorción de la radiación infrarroja cercana, lo que produce un contraste más oscuro en una imagen tomada bajo radiación infrarroja cercana. Este proceso de imagen sencillo y no invasivo puede estimar el contenido de agua en distintas partes de los alimentos, evaluando su frescura»
Utilizando estos pc-LED modificados para examinar manzanas o fresas, el equipo observó manchas oscuras que no eran visibles en las imágenes estándar de la cámara. Al iluminar los alimentos tanto con luz blanca como con luz NIR se observó la coloración normal que podía apreciarse a simple vista, así como las partes que estaban empezando a pudrirse, pero aún no de forma visible.+
Saikia y Nag imaginan ya un dispositivo compacto para la inspección visual y NIR de alimentos de manera simultánea, aunque los dos detectores, uno para luz visible y otro para luz de IRC, podrían hacer que dicho instrumento fuera costoso para aplicaciones comunes. Por otro lado, los investigadores enfatizan que los pc-LEDs son fáciles de producir sin generar residuos químicos ni disolventes, y que los costos a corto plazo podrían recuperarse con creces debido a la larga vida útil y escalabilidad de este novedoso dispositivo de pc-LED de emisión dual.
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