Premio Nobel de Física 2014

PREMIO NOBEL DE FISICA 2014: Por la invención de los diodos emisores de luz azul

El comité Nobel de la Academia Sueca de Ciencias anunció el 9 de Octubre, que Isamu Akasaki (izquierda), Hiroshi Amano (centro) y Shuji Nakamura (derecha), han sido galardonados con el Premio Nobel de Física por la “invención de los diodos emisores de luz azul eficientes, que han hecho posible la generación de fuentes de luz brillantes que además permiten un gran ahorro de energía”.

Según destaca el comité de la Real Academia sueca de ciencias, “con las lámparas LED tenemos ahora alternativas más duraderas y más eficientes a las viejas fuentes de luz”. Akasaki y sus colegas han producido una revolución en la tecnología de la luz al inventar las lámparas LED de luz blanca y de larga duración.

La palabra LED son las siglas en inglés del nombre del dispositivo DIODO EMISOR DE LUZ (light emitting diode).

Akasaki y Amano, ambos japoneses, investigan en la Universidad de Nagoya, en Japón, y por su parte Nakamura de nacionalidad estadounidense, investiga en la Universidad de California, en Santa Cruz, EEUU. Si bien ya a fines de los cincuenta se habían inventado los diodos rojos, que aparecían en los botones de encendido y apagado de dispositivos eléctricos, en los relojes digitales, y pantallas de calculadoras, y más tarde en la década de los setenta aparecieron los diodos verdes, los diodos azules recién fueron producidos en los noventa.

El diodo de luz azul era imprescindible para poder conseguir, a partir de la superposición de los tres colores, luz blanca. A diferencia de la lámpara incandescente, que tiene un filamento, donde la mayor parte de la energía se disipa en forma de calor y sólo una pequeña fracción produce luz, el LED no tiene un filamento y por la tanto su consumo de energía es muy bajo. La luces LED producen un flujo luminoso de 300 lumen por vatio, frente a 70 lumen de las lámparas fluorescentes, y a 16 de las incandescentes tradicionales. Al mismo tiempo pueden permanecer encendidas por 5 años, es decir 50 veces más tiempo que las lámparas incandescentes comunes.

La estructura de un LED es simple, ya que está formado por un pequeño microchip incrustado en un sencillo circuito eléctrico. Se encienden debido al movimiento de electrones en un material semiconductor, por un efecto denominado electroluminiscencia. Esencialmente, los electrones se recombinan con "huecos" (órbitas no ocupadas por electrones), emitiendo fotones de una determinada longitud de onda determinada por la energía de la transición. El color de la luz, es decir su longitud de onda, depende del material empleado en el semiconductor. Akasaki y Amano y también Nakaura emplearon cristales de nitrito de galio, que lograron producir a mediados de los ochenta, y recien en 1992 ambos equipos lograron producir un diodo de luz azul brillante.