El Nobel de Física es para los creadores del LED azul

Desde los mandos a distancia hasta las nuevas bombillas inteligentes, la tecnología LED ha evolucionado notablemente. Aún así, durante décadas presentó un enorme desafío a ingenieros y expertos en materiales: La creación del LED azul. No fue sino hasta mediados de los ’90 que Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura lograron desarrollar un LED azul eficiente de alto brillo, y por ese trabajo, han sido reconocidos con el Premio Nobel de Física 2014.

Parece algo pequeño, ¿verdad? Puedes ir a cualquier tienda de electrónica y comprarlos por docena, o si lo necesitas, por metro con cinta autoadhesiva en la parte posterior. Los LEDs ya están entre nosotros, y son una tecnología probada. Sin embargo, eso es exactamente lo que hace tan importante al Nobel de Física este año. En general, los premios son destinados a científicos que durante décadas han desarrollado complejos estudios y teorías. El año pasado, el Nobel de Física fue para Peter Higgs y Francois Englert por el bosón más mediático de la historia, que logró esconderse de los expertos medio siglo… y no, no podemos comprar un bosón de Higgs en la tienda aunque quisiéramos. Hoy, la historia es diferente. Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura han recibido el Nobel de Física por la creación de un LED azul eficiente y de alto brillo, y esa creación se encuentra en el mercado ahora.

¿Por qué era tan complicado hacer un LED azul? Como siempre, esto requiere un poco de historia. El fenómeno de la electroluminiscencia fue descubierto en el año 1907. La teoría detrás del LED se manifestó veinte años después, pero no fue sino hasta 1961 que Bob Biard y Gary Pittman de Texas Instruments crearon el primer LED infrarrojo. En 1962, TI lo convirtió en un producto comercial, el SNX-100, y en diciembre de ese mismo año, Nick Holonyak creó el LED rojo. Con el paso del tiempo se sumaron los LEDs verdes y amarillos, pero el azul estaba dando más pelea de la que esperaban. El primer problema se encontraba en el material para hacer LEDs azules, el nitruro de galio, ya que sus cristales eran muy difíciles de crear. A esto se sumó el hecho de que no era muy tolerante al proceso de “dopaje” necesario, pero Akasaki, Amano y Nakamura descubrieron entre 1986 y 1994 que era posible “cultivar” cristales de nitruro de galio usando zafiro como sustrato con un preciso control de temperatura, además de la aplicación de indio para formar nitruro de galio-indio. La eficiencia de los LEDs azules que surgieron con este proceso no era muy alta, pero sería cuestión de tiempo para que sus valores recibieran optimizaciones importantes.

Una vez que el LED azul estuvo disponible, su combinación con LEDs rojos y verdes para crear luz blanca resultó inevitable. Durante el anuncio del premio, el Comité Nobel destacó que una bombilla LED (300 lumens por vatio) es casi 19 veces más eficiente que una bombilla tradicional (16 lumens por vatio), y que dura hasta cien veces más. También agregó que un cuarto de la electricidad generada en el planeta es para iluminación (la luz LED podría bajar eso al cuatro por ciento), y con el avance de la energía solar, las luces LED son una opción válida para las 1.500 millones de personas en el mundo que no tienen acceso a la red eléctrica. Hoy, las bombillas LED siguen siendo relativamente costosas, pero honestamente andamos a oscuras si nos atrevemos a negar su potencial.