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Martes, 8 abril 2014
Ingeniería

Avance notable en LEDs gracias a la supercomputadora Edison

El color de la luz producida por los LEDs (diodos emisores de luz) depende del tipo de material semiconductor que contengan. El progreso en los LEDs ha ido aumentando a la par que la cantidad de colores viables para estos dispositivos. Los primeros LEDs emitían luz roja, inadecuada como iluminación ambiental pero válida para luces piloto de aparatos electrónicos. Poco después llegaron los de color anaranjado. Años más tarde surgieron los LEDs azules, usados hoy con frecuencia como fuentes de luz azul en teléfonos móviles, reproductores de CD, ordenadores portátiles y otros dispositivos electrónicos. Los LEDs blancos han sido bastante más difíciles de lograr, y su eficiencia no ha sido la ideal. Los LEDs verdes también han visto enlentecido su progreso por ser mucho más difíciles de fabricar de lo que se había previsto.

Una nueva investigación, llevada a cabo por Dylan Bayerl y Emmanouil Kioupakis, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, Estados Unidos, utilizando la supercomputadora Edison, instalada en las dependencias del NERSC (National Energy Research Scientific Computing), un centro adscrito al Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en Estados Unidos, indica que ciertas nanoestructuras con la mitad del ancho de una hebra de ADN podrían mejorar la eficiencia de los diodos emisores de luz, especialmente en la banda del color verde, la citada porción del espectro en la que la eficiencia de los LEDs decae de manera espectacular.

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Esta simulación de un hilo de nitruro de indio de 1 nanómetro de ancho muestra la distribución de un electrón alrededor de un “agujero” cargado positivamente. Los investigadores descubrieron que el confinamiento cuántico fuerte en estas pequeñas nanoestructuras posibilita una emisión de luz eficiente en las longitudes de onda visibles. (Imagen: Burlen Loring, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley)

Mediante la supercomputadora antedicha (de la que ya hablamos en un artículo anterior: http://noticiasdelaciencia.com/not/9591/), los investigadores han descubierto que un semiconductor, el nitruro de indio, que emite habitualmente en luz infrarroja, lo hará en luz verde si se le reduce a hilos de 1 nanómetro de ancho. Además, variando sólo sus tamaños, estas nanoestructuras pueden ser ajustadas para emitir diferentes colores de luz, lo cual podría llevar a una iluminación blanca más natural, evitando al mismo tiempo parte de la pérdida de eficiencia que experimentan los LEDs de hoy en día a alta potencia.

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