Iluminación brillante, estable y fácil de reciclar
Desarrollan células electroquímicas emisoras de luz azul y blanca de bajo coste
Una tecnología de iluminación de bajo coste y fácil de fabricar puede realizarse con células electroquímicas emisoras de luz. Estas células son dispositivos electrónicos e iónicos de película fina que generan luz tras aplicar un bajo voltaje. Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) y la Universidad de Turín han utilizado un extenso análisis de datos para crear células electroquímicas de primera clase a partir de complejos de cobre que emiten luz azul y blanca.
Frascos con complejos de cobre(I)
Jan Winter / TUM
Las células electroquímicas emisoras de luz (LEC) son los dispositivos de iluminación de película fina más sencillos y económicos que existen hasta la fecha. Constan de una sola capa activa. Se utilizan, por ejemplo, como tintas y pegatinas electroluminiscentes.
El efecto de la electroluminiscencia se demostró por primera vez en 1905. En esa época, dos científicos detectaron la presencia de luz bajo tensión aplicada en varios minerales y metales y pudieron correlacionar la intensidad con la tensión y la generación de calor. Sus prototipos se consideran los primeros LED. "Sin embargo, el uso técnico del efecto no fue posible hasta más tarde y, mientras que los conocidos diodos emisores de luz o LED son dispositivos semiconductores que emiten luz cuando se aplica una tensión eléctrica, las células electroquímicas emisoras de luz o LEC que estamos estudiando siguen un principio diferente", explica Rubén D. Costa, profesor de Materiales Funcionales Biogénicos de la TUM.
La transición del laboratorio al mercado real es difícil hasta ahora
Los grupos de investigación del profesor Rubén D. Costa del Campus Straubing de la TUM para la Biotecnología y la Sostenibilidad y de la profesora Claudia Barolo de la Universidad de Turín han desarrollado ahora el primer enfoque para desarrollar emisores de LEC en las llamadas capas activas. Basados en complejos de cobre(l), estos LEC crean una excelente luz azul y blanca.
"El desarrollo de dispositivos económicos que emitan luz blanca y azul es muy deseado y conlleva muchas ventajas. Sin embargo, la falta de emisores azules ha dificultado la transición del laboratorio al mercado real. Por ello, la creación de emisores azules es un hito general en la iluminación de película fina. Una vez que los dispositivos azules estén aquí, podremos fabricar dispositivos de luz blanca con relativa facilidad", afirma el profesor Costa. Los grupos de investigación han conseguido crear precisamente emisores azules.
La ciencia de los datos como nuevo enfoque
Los grupos de investigación de Straubing y Turín han utilizado con éxito herramientas de ciencia de datos para establecer una relación estadística entre la estructura de los rayos X y las características electrónicas de los complejos de cobre(l) ligandos de dimina y difosfina. Al mismo tiempo, han estudiado los parámetros estructurales y electrónicos y sus interrelaciones para determinar el color de emisión, la eficiencia y la luminiscencia de los dispositivos.
Tras una exhaustiva evaluación de los datos de varios enfoques conocidos, ha surgido un nuevo diseño para las LEC azules que proporciona un excelente rendimiento en comparación con los dispositivos con emisores convencionales.
LECs blancos de alto rendimiento con complejos de cobre(l)
"Con los nuevos LEC azules de alto rendimiento, se pueden realizar LEC blancos de una sola capa basados en el cobre(l) con una luz blanca de alta calidad y un índice de reproducción cromática de 90", afirma la profesora Claudia Barolo, de la Universidad de Turín. El índice de reproducción cromática indica cómo aparecen los colores naturales de los objetos iluminados bajo una determinada fuente de luz y tiene un valor máximo de 100, por lo que un valor de 90 ya es muy bueno.
Este trabajo apunta a una nueva forma de racionalizar el diseño de emisores y capas activas en la iluminación de película fina. "Estamos convencidos de que nuestro modelo analítico es un primer paso hacia métodos avanzados de aprendizaje automático para el diseño fino de otros compuestos activos también", afirma el profesor Costa.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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