Las bombillas se vuelven inalámbricas 23.07.2004

Penetrando rápidamente en nuestras vidas, los dispositivos inalámbricos para diversos fines han llegado a los bastiones más conservadores de las tecnologías "alámbricas", en particular, la iluminación eléctrica.

Según un comunicado de prensa del laboratorio de investigación nuclear estadounidense Sandia National Laboratories, en los Estados Unidos se han desarrollado fuentes de luz inalámbricas basadas en nanocristales, que en el futuro pueden reemplazar las lámparas incandescentes o las luces fluorescentes que nos son familiares. Además de la ausencia de cables eléctricos, las nuevas lámparas tienen otra ventaja: muy alta eficiencia. Las fuentes de luz inalámbricas se desarrollaron como parte de un proyecto conjunto entre Los Alamos National Laboratories y Sandia Laboratories. Los elementos emisores en ellos son nanocristales.

Las estructuras de semiconductores conocidas como "pozos cuánticos" se utilizan como fuentes de energía. Su radiación ultravioleta es efectivamente absorbida por los nanocristales, luego de lo cual se vuelve a emitir en el rango visible. Se ha demostrado experimentalmente que la estructura de los nanocristales comienza a emitir luz, estando muy cerca de la fuente de energía.

Tal mecanismo tiene una serie de ventajas atractivas. En particular, la longitud de onda de la luz que emiten los nanocristales está determinada en mayor medida por los parámetros geométricos de las estructuras que por las propiedades de los materiales utilizados, lo que facilita la obtención de fuentes de un determinado color (por ejemplo, rojo , azul, verde), o combinándolos para obtener un color blanco. El "pozo cuántico" utilizado en los experimentos realizados por científicos estadounidenses es una película de unos tres nanómetros de espesor de nitruro de indio y galio depositada sobre un sustrato de cinco centímetros de diámetro. La estructura de los niveles de energía permite que el "pozo cuántico" irradie en el rango ultravioleta (longitud de onda de unos 400 nm).

El "pozo cuántico" en sí mismo fue creado en los Laboratorios Sandia por el químico Daniel Koleske. El montaje del montaje experimental y la realización de los experimentos, así como el desarrollo de la teoría, estuvieron a cargo de científicos del Laboratorio de Los Álamos. En nuestro experimento, el "pozo cuántico" fue bombeado con energía utilizando un láser. Reemplazar el láser con una corriente eléctrica más conveniente está plagado de dificultades significativas, pero los científicos creen que este problema es bastante solucionable.

Ya en los primeros experimentos, la eficiencia de transferencia de energía fue del 55%. Los científicos creen que en el futuro esta cifra puede aumentar significativamente, casi hasta el 100%. El desarrollo de fuentes de luz altamente eficientes es una de las tareas prioritarias de la electrónica de semiconductores moderna: hoy en día, los dispositivos de iluminación son el principal consumidor de electricidad generada en el mundo.

La dirección más prometedora en esta área es la creación de LED superbrillantes. Ya han aparecido dispositivos similares en el mercado; en particular, la empresa italiana Rimsa ha desarrollado una lámpara para quirófanos PentalLED, que proporciona una luz absolutamente "fría". Utiliza LED Luxeon V, capaces de generar 120 lúmenes de salida de luz y con una vida útil veinticinco veces más larga que los halógenos actualmente en uso.

Sin duda, el desarrollo de fuentes de luz "inalámbricas" eficientes basadas en nanoestructuras ampliará significativamente la gama de aplicaciones de las nuevas tecnologías.