Nobel de Física para los padres de la revolución de las luces LED

Ilustración de Akasaki, Amano y Nakamura

Fuente: ELMUNDO

Shuji Nakamura no ha tenido un camino fácil hasta el Premio Nobel. Las luces LED se habían inventado ya en los años 60, pero sólo los de color rojo o verde llegaron a ser muy comunes en calculadoras, relojes o luces de stand by de televisores o equipos de música. Pero quedaba por delante encontrar un material semiconductor capaz de emitir luz azul, lo que permitiría, combinando los tres colores, fabricar bombillas de luz blanca con esta tecnología. Eso no ocurrió hasta que en el año 1993, una compañía japonesa llamada Nichia creó los primeros LED azules.

El invento supuso hasta el año 2005 unos beneficios de cerca de 500 millones de euros. Pero el inventor que generó la patente multimillonaria, Shuji Nakamura, no percibió más que 180 euros en compensación por su descubrimiento. Después de un largo litigio y del abandono de Japón por parte del hoy profesor de la Universidad de Santa Bárbara (California) -que terminó por nacionalizarse estadounidense- la empresa fue condenada a pagar más de siete millones de euros a Nakamura.
La decisión de la Real Academia Sueca de Ciencias que otorga los Premios Nobel levantó ayer de la cama al autor de aquel descubrimiento a las 3.00 de la madrugada. «Profesor, Nakamura, ¿cómo se siente tras ganar el Nobel de Física?», le preguntaron por teleconferencia desde la sede de la Academia. «Es increíble, estoy emocionado. Es fascinante», aseguró el profesor.
Una de las voluntades de Alfred Nobel fue siempre que los galardonados hubieran colaborado con su trabajo científico al avance de la Humanidad. Este año, el Comité de los Premios ha querido seguir el legado del inventor de la dinamita y ha decidido otorgar el Nobel de Física a los profesores de origen japonés Isamu Akasaki e Hiroshi Amano, de la Universidad de Nagoya (Japón), y a Shuji Nakamura, de la Universidad de California en Santa Bárbara (California, EEUU) por la «invención de los diodos eficientes de emisión de luz azul que han permitido las fuentes de luz blanca de ahorro energético».
Pero el verdadero padre de la criatura es este último. «La gran genialidad de Nakamura es que hizo algo que todo el mundo en la comunidad científica decía que era imposible», asegura Enrique San Andrés, profesor de Física Aplicada de la Universidad Complutense de Madrid. «Convenció a Nichia para que le diera 1,5 millones de dólares y en apenas seis años puso en el mercado el producto. Es un Nobel merecidísimo», continúa.

Pantallas de móviles y flashes de cámaras

El hallazgo de los diodos que han hecho realidad las luces LED no es un invento nuevo. La iluminación con esta tecnología con colores rojo o verde se consiguió en los años 60 del siglo pasado. La clave del color de estos dispositivos está en el material semiconductor que se use en su fabricación. No fue hasta 1993 cuando Nakamura y sus colegas de Nobel lograron los diodos para emitir luz de color azul, gracias a un material llamado nitruro de galio. Hasta entonces, no era posible emitir luz blanca con este tipo de tecnología, pero basta con un recubrimiento de fósforo sobre un LED azul para fabricar las luces que hoy iluminan los teléfonos móviles, los faros de los coches o muchas de nuestras casas.
Durante el anuncio del galardón desde la sede de la Academia Sueca, el profesor de Física de la Universidad de Tecnología Chalmers Per Delsing comenzó la presentación de los premiados encendiendo una bonita lámpara clásica que no desentonaba con la estética de la sala forrada de madera. «El hallazgo de los diodos de emisión de luz azul llevaron a la consecución de la luz blanca de bajo consumo», explicó cambiando el color de la lámpara. Con su móvil en la mano, encendió el flash de la cámara de fotos y continuó: «las pantallas de los móviles e incluso los flashes de sus cámaras de fotos se deben a esta tecnología».
En la tecnología LED la electricidad es convertida directamente en partículas de luz -en fotones-. En el resto de las lámparas la corriente es utilizada para calentar un material que se ilumina con la temperatura, por lo que sólo un porcentaje de la energía se usa para producir luz.
Esta diferencia es lo que permite a los LED tener un consumo de energía tan bajo. Pero se trata de una tecnología en desarrollo que no deja de mejorar. El último récord de luz -medida en lúmenes- por cada vatio utilizado es de 300 en una de estas pequeñas y modernas lámparas frente a los 16 de una bombilla tradicional o los apenas 70 de los fluorescentes. Pero al contrario que en estas últimas fuentes de luz, los LED no contienen mercurio que gestionar cuando se acaba su vida útil.
La duración de las lámparas desarrolladas por los premiados tienen una duración de unas 100.000 horas de uso, frente a las 10.000 de los fluorescentes o las 1.000 de las bombillas, es decir, duran 100 veces más tiempo que las bombillas incandescentes tradicionales, con el beneficio que eso supone en términos de materias primas utilizadas. No obstante, su vida útil no depende del sistema diseñado por los galardonados, sino de la fuente de alimentación. «El LED en sí es eterno. Lo que limita su duración es la fuente que tiene que convertir la corriente de 220 voltios a los cinco ó seis que necesita el dispositivo», explica San Andrés.
De la misma forma que las bombillas incandescentes de Thomas Alva Edison han sido la fuente de luz del siglo XX, los LED iluminarán el siglo XXI. «Pero su desarrollo está de alguna manera frenado porque se ha convertido en una commodity, algo que ya es necesario para nuestra vida, por lo que los precios han bajado mucho», asegura Ceferino López, profesor de investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC). «Lo que falta aún es poder imitar la luz solar con LEDs», afirma.