Premio Nobel de Física para los inventores de los LEDs:
Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura
Los japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura, este último nacionalizado estadounidense, han sido distinguidos este martes con el Premio Nobel de Física 2014 por inventar el diodo emisor de luz LED azul, anunció la Real Academia de las Ciencias de Suecia.
Este descubrimiento se inscribe en "el espíritu de Alfred Nobel" de hacer inventos que generen un gran beneficio a la humanidad, argumentó el comité. El LED, subrayó, es "una nueva luz para iluminar el mundo", más eficiente y respetuosa con el medio ambiente al ahorrar energía.
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| Isamu Akasaki Hiroshi Amano Shuji Nakamura |
Isamu Akasaki nació en 1929 en Chiran, Japón, y se doctoró en 1964 por la Universidad de Nagoya; es catedrático de la Universidad Meijo de Nagoya y catedrático emérito de la Universidad de Nagoya.
Por su parte, Hiroshi Amano nació en 1960 en Hamamatsu, Japón, y se doctoró en 1989 también por la Universidad de Nagoya, donde es catedrático.
En tanto que Shuji Nakamura nació en 1954 en Ikata, Japón, y se doctoró en 1994 por la Universidad de Tokushima. Nacionalizado estadounidense, ejerce como catedrático en la Universidad de California.
El trío de
premiados sucede en la nómina del prestigioso galardón al científico
belga François Englert y al británico Peter Higgs por haber postulado
la existencia de la partícula subatómica conocida como bosón de Higgs.
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Ciencia / Un descubrimiento que ya es parte de la vida cotidiana
El Nobel de Física fue para los padres del LED azul
Por Nora Bär / LA NACIÓN
Cuando
alguien tiene una idea brillante suele decirse que "se le prendió la
lamparita". Los historietistas dibujan una bombita similar a las
desarrolladas por Edison flotando sobre la cabeza de sus personajes.
Pero en pleno siglo XXI sería más apropiado retratarlos con un LED
(acrónimo de light-emitting diode o diodo emisor de luz), esa
tecnología ya omnipresente en la vida cotidiana y que revolucionó la
iluminación al permitir producir lámparas muchísimo más eficientes, más
duraderas y, por si esto fuera poco, amigables con el medio ambiente.
El Premio Nobel de Física 2014 fue precisamente para tres investigadores nacidos en Japón que hace veinte años desarrollaron el LED
azul, "la figurita difícil" para que estos dispositivos produjeran luz
blanca, apta para iluminar hogares y oficinas, pantallas de
computadoras y teléfonos celulares.
"Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y
Shuji Nakamura [este último nacionalizado estadounidense] tuvieron
éxito en un ámbito en el que todos habían fracasado", destacó el jurado.
Cada uno recibirá un tercio del premio, que este año es de 1,1 millones
de dólares.
"Esta vez no se premia el descubrimiento de un
principio nuevo, sino el impacto descomunal de una tecnología que cambia
los paradigmas -afirma Oscar Martínez, director del laboratorio de
Óptica y Optofísica de la Facultad de Ingeniería de la UBA, a través de
una comunicación telefónica desde los Estados Unidos-. Lograron lo que
los físicos básicos creían imposible."
La decisión de la Real
Academia de Ciencias de Suecia causó cierta sorpresa, especialmente si
se tiene en cuenta que el año pasado el premio fue para el
descubrimiento teórico del bosón de Higgs. Esta vez no sólo se distingue
una invención, sino que además fue realizada tanto en el ámbito
académico como en el privado.
Las aplicaciones comerciales de los
LED surgieron a principios de los años 60, pero durante treinta años
sólo se producían en verde y rojo y se utilizaban mayormente como luces
indicadoras en dispositivos electrónicos.
La limitación estaba en
que no se encontraba el material que permitiera producir luz azul para
combinarla con las dos anteriores y así producir luz blanca.
"Un
diodo es esencialmente un dispositivo en el que se acoplan dos
semiconductores con distintas impurezas y que conduce electricidad en
una sola dirección", explica Martínez. La longitud de onda, y por lo
tanto el color de la luz que emite, depende de las propiedades y de las
impurezas del material semiconductor.
Durante décadas, científicos y corporaciones intentaron distintas combinaciones para producir luz azul, pero sin éxito.
"Hacía
ya tiempo que existían los LED rojos y verdes, pero tenían muy baja
eficiencia de conversión de electricidad -explica vía mail Pablo
Vaccaro, graduado y doctorado en el Instituto Balseiro, de Bariloche, y
posgraduado en la Universidad de Kyoto-. Se usaban para carteles y
señalización, pero no para iluminación. Esos LED están hechos con
fosfuro de galio o arseniuro de aluminio y galio. Para emitir luz azul,
los principales candidatos eran los seleniuros y sulfuros de cadmio y
zinc, y los nitruros de indio, galio y aluminio. Se investigaron mucho,
pero no se logró hacer LED eficientes y de larga vida útil. Los nitruros
tenían varios problemas; entre ellos, que era muy difícil fabricar
capas delgadas monocristalinas. Pero los tres premiados los resolvieron:
para sorpresa de todos, resultaron ser excelentes emisores de luz, aun
cuando tienen muchos defectos cristalinos."
Dennis Normile cuenta
en Scientific American que en 1986 Akasaki y Amano, que trabajaban
juntos en la Universidad de Nagoya, dieron el primer paso. Cuatro años
más tarde, Nakamura, que por entonces sólo tenía una maestría e
investigaba en las Industrias Químicas Nichia, obtuvo un dispositivo que
emitía luz muy azul y muy brillante.
"Entre los investigadores en
luz y láser el impacto fue impresionante", comenta Martínez. El avance
tecnológico no sólo permitió mejorar notablemente la eficiencia
energética, sino también la duración de las bombitas, al tiempo que
disminuía la contaminación, porque no utilizaban mercurio.
"En las
lamparitas comunes, la mayor parte de la energía se disipa en la banda
del infrarrojo, un tipo de radiación que el ojo no ve y que produce
calor -explica el doctor Jorge Aliaga, físico y ex decano de la Facultad
de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UBA-. El LED emite donde
el ojo ve y permanece frío, no pierde energía en forma de calor."
Según
explica Vaccaro, que actualmente es profesor de investigación en el
Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, "las lámparas LED
tienen una eficiencia superior a los tubos fluorescentes, se pueden
hacer mucho más pequeñas y es muy difícil que se rompan. Tienen una vida
media de 50.000 horas, comparadas con las 3000 a 6000 de las
fluorescentes y las alrededor de 1000 para las bombitas incandescentes.
"Antes,
para obtener 1200 lúmenes, una iluminación adecuada para una sala de
estar, se necesitaban 75 vatios con las lamparitas clásicas; la
tecnología LED reduce el consumo hasta los 6 vatios", destaca el jurado
del Nobel. Y agrega: "Los LED pueden mejorar la calidad de vida de más
de 1500 millones de personas que carecen de acceso a las redes de
electricidad, ya que pueden ser alimentadas por energía solar."
Los
tres científicos también crearon el láser azul que dio lugar a la
tecnología Blue Ray, que multiplica muchísimas veces la capacidad de
almacenamiento de los DVD convencionales.
