Convertir luz azul en luz ultravioleta de manera respetuosa con el medioambiente

Recibir la cantidad y el tipo idóneos de luz ultravioleta puede resultarnos beneficioso. Más allá de eso, la radiación ultravioleta puede causarnos quemaduras en la piel y generar otros problemas.

La luz ultravioleta se subdivide en tres tipos en función de su longitud de onda: A, B y C. La ultravioleta-A (UVA) contiene la luz ultravioleta de onda larga que llega a la superficie de la Tierra, mientras que la ultravioleta-B (UVB) y la ultravioleta-C (UVC), de onda más corta, son absorbidas en su mayor parte por la capa de ozono.

No obstante, hace algún tiempo se descubrió que la luz ultravioleta-B y la ultravioleta-C producidas artificialmente aquí en la superficie de la Tierra son útiles en aplicaciones como la desinfección. Concretamente, la luz ultravioleta-B se ha aplicado en procesos que incluyen reacciones fotoquímicas, desactivación de agentes contaminantes y tratamiento de aguas residuales. Incluso se utiliza en el campo de la medicina como parte de tratamientos para trastornos de la piel como el eccema y el vitíligo.

Sin embargo, actualmente la generación de luz ultravioleta-B requiere fuentes como las lámparas de mercurio, cuya eficiencia deja mucho que desear y que además resultan tóxicas para el medioambiente si al acabar su vida útil se desechan de forma inadecuada.

Una manera generar luz ultravioleta-B sin todos esos problemas es hacerlo mediante la "conversión ascendente" de fotones de luz producidos por LEDs. La conversión ascendente es un método en el que un material absorbe dos fotones de luz de menor energía y combina su energía para emitir un fotón de luz de mayor energía. Este método suele emplearse con una serie de materiales orgánicos especiales.

Desde hace unos años, dos equipos de investigación han estado trabajando juntos para evaluar diversos compuestos potencialmente capaces de transformar del modo descrito luz azul de LEDs en luz ultravioleta. Uno de esos equipos es el dirigido por Nobuhiro Yanai de la Universidad de Kyushu en Japón. El otro es el dirigido por Christoph Kerzig de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia en Alemania.

Finalmente, han conseguido realizar esa transformación de luz azul de LEDs en luz ultravioleta-B mediante sustancias químicas alternativas, sin tener que recurrir al uso de metales pesados como sí hacen los métodos tradicionales.

La luz ultravioleta-B tiene muchas aplicaciones hoy en día, pero los métodos convencionales de producirla requieren sustancias tóxicas. El nuevo sistema hace que la luz azul de LEDs sea transformada en luz ultravioleta-B, sin tener que usar esas sustancias. (Imagen: Kyushu University)

Ahora, falta perfeccionar el nuevo proceso para incrementar su eficiencia.

Yanai, Kerzig y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo proceso en la revista académica Angewandte Chemie, bajo el título “Blue-to-UVB Upconversion, Solvent Sensitization and Challenging Bond Activation Enabled by a Benzene-Based Annihilator”. (Fuente: NCYT de Amazings)