MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Física

Nuevo LED con proteínas luminiscentes

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Científicos españoles y alemanes han descubierto una manera de empaquetar proteínas luminiscentes en forma de goma para crear un BioLED. Este innovador dispositivo emite una luz blanca a la que contribuyen por igual el azul, el verde y el rojo, manteniendo la eficacia de los LED inorgánicos tradicionales pero con un coste menor.

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SINC | | 07 enero 2016 09:15

<p>Gomas con proteínas luminiscentes roja, verde y azul usadas para fabricar los BioLED. / M. D. Weber/University of Erlangen-Nuremberg</p>

Gomas con proteínas luminiscentes roja, verde y azul usadas para fabricar los BioLED. / M. D. Weber/University of Erlangen-Nuremberg

Los cada vez más populares LED, diodos emisores de luz, son la apuesta elegida por la Unión Europea y EE UU para crear los dispositivos de iluminación del futuro, ya que son más eficientes que las viejas bombillas incandescentes y más estables que las de bajo consumo.

Sin embargo, a pesar de sus ventajas, los LED están fabricados con materiales inorgánicos poco abundantes –como el cerio y el itrio–, lo que eleva su coste y dificulta su sostenibilidad a largo plazo. Además, los LED blancos proporcionan un color que no es óptimo para la vista, debido a la falta de una componente roja que puede afectar psicológicamente a las personas expuestas a ellos durante mucho tiempo.

Se han inspirado en las biomoléculas y han introducido proteínas brillantes en una matriz polimérica para fabricar una goma luminiscente

Pero ahora un equipo hispano-alemán de científicos se ha inspirado en las biomoléculas de la naturaleza para encontrar una solución. Su técnica consiste en introducir proteínas luminiscentes en una matriz polimérica para fabricar una goma, también luminiscente, lo que supone una nueva forma de empaquetamiento que podría llegar a sustituir al de los LED actuales. Los detalles se publican en la revista Advanced Materials.

“Hemos desarrollado una tecnología y un dispositivo híbrido, denominado BioLED, que utiliza proteínas luminiscentes para convertir la luz azul que emite un LED ‘normal’ en una luz blanca pura”, explica a Sinc Rubén D. Costa, investigador de la Universidad Erlangen-Nürnberg (Alemania) y coautor del trabajo.

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Espectro de luz blanca del BioLED (a la derecha) mostrando su calidad al poseer una componente similar para el azul (emisión a 450 nm), el verde (520 nm) y el rojo (630 nm). / M. D. Weber/University of Erlangen-Nuremberg

Se requiere un LED azul o ultravioleta para excitar las gomas que se ponen encima y lo transforman en uno blanco. Es decir, se puede combinar un LED azul con una goma verde y otra roja, o bien un LED ultravioleta con gomas azul, verde y roja. El resultado es el primer BioLED de luz blanca pura, en el que contribuyen de forma similar los colores azul, verde y rojo, sin perder las prestaciones de eficiencia que ofrecen los LED inorgánicos.

Los autores aclaran que los los LED azules o ultravioletas son mucho mas baratos que los blancos, fabricados con un material conocido como YAG:Ce, caro y escaso. La idea es reemplazarlo por las proteinas.

Baratos y fáciles de fabricar

"Los Bio-LED son fáciles de fabricar y sus materiales son de bajo coste y biodegradables, por lo que se pueden reciclar y reemplazar fácilmente”, señala Costa, quien destaca la gran estabilidad de las proteínas, “cuyas propiedades luminiscentes se mantienen intactas durante meses cuando se almacenan en condiciones ambientales de luz, temperatura y humedad”.

De hecho, con esta técnica “se ha logrado por primera vez el uso sostenido de proteínas en dispositivos optoelectrónicos sin que pierdan su estabilidad, algo que no se había sido logrado en los últimos 50 años, lo que representa un gran avance en este campo”, subraya Pedro B. Coto, otro de los autores que también investiga en la universidad alemana.

Ahora los científicos ya  trabajan en la optimización de este nuevo material elástico para conseguir más estabilidad térmica y un tiempo de vida operativo todavía más largo. Tratan de optimizar la composición química de la matriz polimérica y usar proteínas cada vez más resistentes en las condiciones de operación del dispositivo. El objetivo, acercar el uso del nuevo BioLED a escala industrial en un futuro no muy lejano.

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Referencia bibliográfica:

Michael D. Weber ,Lukas Niklaus, Marlene Pröschel, Pedro B. Coto, Uwe Sonnewald, Rubén D. Costa. “Bioinspired Hybrid White Light-Emitting Diodes”. Advanced Materials 27(37): 5493-8, 2015. Doi: 10.1002/adma.201502349.

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Zona geográfica: Europa
Fuente: SINC

Comentarios

  • Pepe |07. enero 2016 16:44:55

    Me parece muy interesante la noticia, yo soy un consumidor de los Leds, pero son muy caros y si que es verdad que la luz es muy potente, aunque desconocía que pudiera ser perjudicial.
    Por tanto, que sea barata, mejore la salud y biodegradable me parece estupendo.
    Así que animo a estos investigadores españoles a que trabajen para que la industria lo comercialice lo antes posible.
    Enhorabuena-

    Responder a este comentario

    • Ivan |09. enero 2016 17:46:26

      Genial bioleds que se pudren con una obsolescencia programada... que util... que broma, no... los leds son realmente muy baratos y duran muchisimos años...

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      • maria |11. enero 2016 08:51:22

        Hola Ivan, sin ser una experta en química aunque sí tengo el doctorado en economía doméstica, te comentaré que la última bombilla Led que compre para la cocina me costo 10 euros. En mi cocina hay tres focos, con dos bombillas en cada uno, si lo multiplicas, son seis bombillas, a 10 euros cada una, pues son 60 euros. ¡vamos una pasta!
        Así que cualquier noticia científica que cuide de nuestra salud, sea más barata (tanto en consumo como en precio) y no haga daño al medioambiente, yo la leo con respeto y animo a que sigan trabajando en ello.
        AHHHH, y también es importante que sean científicos españoles.

        Responder a este comentario

  • MARIA |07. enero 2016 16:45:15

    Enhorabuena a los cientificos españoles por este avance cientifico que no solo va a beneficiar a nuestra salud sino también a nuestro bolsillo. Es un paso importante para respetar el medioambiente. Nuestro planeta necesita actuaciones como esta para poder evitar el deterioro que se esta produciendo.
    La parte lamentable de esta noticia, es que laa falta de apoyos economicos han provocado que nuestros talentos tengan que verse obligados a trabajar fuera de su pais para poder desarrollar sus investigaciones, por tanto, es evidente que tenemos que hacer un esfuerzo para que esta cantera de talentos vuelvan a nuestro pais .

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  • ignasi |08. enero 2016 15:35:06

    Creo que la noticia debería aclarar mejor como pueden ser más baratos que un LED si la misma noticia explica que necesita un LED para excitar las proteínas.

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    • los autores |08. enero 2016 16:28:23

      El LED blanco es más caro por el material conocido como YAG:Ce. Este material no se puede reciclar, no es abundante y además esta localizado en lugares específicos de la Tierra. En pocas palabras su precio crecerá con el tiempo. La idea es reemplazarlo por las proteinas que son fáciles de fabricar y además se degradan en agua sin producir residuos.
      A diferencia de los LED blancos los azules o de UV son mucho mas baratos. Así que con el mismo precio se podría tener uno blanco que además nos de una luz blanca cálida o fría acorde a nuestras necesidades.

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