Desarrollan un LED más brillante con menor consumo de energía

Mediante la aplicación de una malla especial a escala nanométrica lograron incrementar la nitidez de una pantalla en un 400 por ciento sin afectar la actual autonomía de las baterías

1954520w645Las lámparas LED, cuyos creadores acaban de ser galardonados con el premio Nobel de Física, se destacan por su bajo consumo de energía. Sin embargo, gran parte de su luminosidad suele rebotar en la superficie de cristal y en la actualidad sólo de un 2 a un 4 por ciento emitido por los diodos es percibido por los usuarios.

Frente a este escollo, Stephen Chou, investigador de la Universidad de Princeton, decidió aplicar sus conocimientos previos en la optimización de los paneles solares para crear LED aún más eficientes. En su anterior proyecto, Chou logró incrementar el rendimiento en un 175 por ciento mediante la implementación de una delgada capa nanométrica que absorbía el 96 por ciento de la luz.

Para optimizar la luminosidad de los LED y no perder su emisión por el rebote en la pantalla de cristal, Chou decidió implementar el mismo método mediante una tecnología conocida como Nano-MESH, una malla invisible a la vista humana, de 15 nanómetros de espesor que redirige los fotones hacia el exterior.

Ya probada en los paneles solares de alto rendimiento, los Nano-MESH permitieron que la pantalla LED incremente su brillo en un 400 por ciento sin insumir un gasto extra de energía.

Se espera que la implementación a escala industrial se lleve a cabo en los próximos años, dado el bajo costo de la tecnología desarrollada por la Universidad de Princeton..

Focos LED ahorran hasta 88% de la energía eléctrica

90609832Las lámparas de luz emitida por diodos (Led, por sus siglas en inglés) consumen 88 por ciento menos energía eléctrica que las series de focos incandescentes, de acuerdo con el Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica.

Cabe destacar que la tecnología de diodos emisores de luz azul, creada por los japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura, este último nacionalizado estadounidense, fue premiada hoy por la Real Academia de la Ciencias Sueca con el Premio Nobel de Física.

En un comunicado, los organizadores del premio mencionan que dicha tecnología es un invento revolucionario, y que si las bombillas de luz incandescente iluminaron el siglo pasado, el siglo XXI será alumbrado por las lámparas Led.

Los científicos de la academia sueca explican que debido a su bajo costo, y a que pueden funcionar con paneles solares, existe la posibilidad de mejorar la calidad de vida de mil 500 millones de personas en el mundo sin acceso a la red eléctrica.

Por su parte, la empresa Tecno Lite explica en su página de Internet que algunas de las ventajas de los focos Led es que su luz no emite calor, tienen una duración 20 veces más que los focos comunes, no contaminan y no emiten ondas Ultra Violeta.

Destaca que la duración de una lámpara de este tipo es de alrededor de 100 mil horas, mientras que la de un foco incandescente es de mil horas, y representan un ahorro anual de 86 por ciento en energía en comparación con las bombillas incandescentes.

Asimismo, el costo anual de un foco incandescente puede ser de hasta 240 pesos, en tanto que el costo de un foco Led es de 33 pesos, en promedio.

Con la noticia sobre el Premio Nobel de Física, el director general de la Comisión Federal de Electricidad, Enrique Ochoa Reza, escribió en su cuenta de Twitter que dentro de los beneficios del foco Led se encuentra un mayor ahorro de energía y un bajo impacto en el medio ambiente.

Los inventores de las luces LED azules reciben el Premio Nobel de Física 2014

evolucion-luzLa invención de una tecnología que “llevamos en el bolsillo”, los diodos que emiten luz azul -que combinados con diodos rojos y verdes permiten la existencia de las lámparas de luz blanca-, ha valido a los investigadores japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura recibir el Premio Nobel de Física 2014.

Como ha destacado en Oslo una de las portavoces del Instituto Karolinska, organización encargada de repartir los Premios Nobel, este año han optado por premiar una invención por su utilidad.

Otro portavoz ha subrayado que las luces LED han sustituido todas las tecnologías anteriores, se encuentran en multitud de dispositivos que usamos actualmente, desde los flash de las cámaras hasta las pantallas de los smartphones o las señales de tráfico.

 

Así, han premiado el invento de una nueva fuente de luz “eficiente energéticamente y respetuosa con el medio ambiente”, ya que ha permitido la existencia de lámparas de larga duración y alternativas a fuentes lumínicas anteriores.

Invención de los diodos azules

Los investigadores de la Universidad de Nagoya (Japón), Isamu Akasaki y Hiroshi Amano y de la Universidad de California (EE. UU.), Shuji Nakamura, crearon unos haces de luz azul brillante a partir de elementos semiconductores a principios de los 90.

Estos haces provocaron una profunda transformación de la tecnología de iluminación, afirma el Instituto Karolinska en una nota.

Los diodos rojos y verdes llevaban presentes mucho tiempo, pero sin la luz azul no se podían crear las lámparas de luz blanca, y obtenerla fue un desafío durante tres décadas.

Los tres profesores japoneses galardonados este martes sí lo consiguieron: Akasaki y Amano trabajaron juntos en la Universidad de Nagoya, mientras que Nakamura trabajó por su parte en Nichia Chemicals, una pequeña empresa de Tokushima (Japón).

Evolución de las lámparas LED

Las lámparas LED, que emiten una luz blanca brillante, son de larga duración y eficientes energéticamente, se están mejorando constantemente de modo que con menos energía emitan más luz.

Alrededor de una cuarta parte del consumo mundial de electricidad se utiliza para iluminar, los LED contribuyen a ahorrar recursos y materiales: duran hasta 100.000 horas, mientras que las bombillas incandescentes duran 1.000 y las luces fluorescentes 10.000 horas.

La lámpara LED podría así aumentar la calidad de vida de más de 1.500 millones de personas de todo el mundo que no pueden acceder a la red eléctrica. Estas personas sí podrían alimentar este tipo de lámparas con energía solar, por ejemplo, debido a que requieren poca energía para funcionar.

Premios Nobel de Física

Desde 1901 se han entregado 107 Premios Nobel de Física a 196 personas. Tan solo ha habido dos mujeres en la historia de los Nobel galardonadas en la categoría de Física, Marie Curie, en 1903 -también consiguió el Nobel de Química en 1911- y Maria Goeppert-Mayer en 1963.

Un investigador en el campo de la conductividad, el estadounidense John Bardeen ha obtenido este premio en dos ocasiones, mientras que se ha entregado de forma individual a 47 investigadores.

En la actualidad el premio está dotado con ocho millones de coronas suecas, lo que equivale a unos 880.000 euros.

Li-Fi, internet a través de focos LED

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Imagina poder descargar una película en alta definición en tan sólo 45 segundos, suena prometedor, y tal vez te sorprenda más el hecho de que la transmisión de datos se hace a través de la luz, que emanan de pequeños focos LED.

El Li-Fi (Light Fidelity por sus siglas en inglés), es una tecnología que se ofrece como alternativa al Wi-Fi, ya que es capaz de potenciar la velocidad original del internet hasta 10 Gigabytes por segundo, esto es mucho si pensamos que la mayoría de hogares del país cuenta con una conexión de 3 Megabites por segundo.

La idea del sistema surgió hace 3 años, cuando un grupo de investigadores y empresarios mexicanos, encabezados por Arturo Campos, director general de Sisoft México, lograron transmitir audio y video a gran velocidad través del espectro de luz que emiten los focos LED, que parpadean millones de veces por segundo a una velocidad imperceptible a la vista.

Sin embargo, su rapidez no es su única cualidad, la seguridad es otra de sus características más atractivas; al no tener ondas de por medio y al transmitir el internet por señales ópticas no existe manera de ser robada por el vecino o por algún hacker. “Las partículas como los fotones de luz son incapaces de ser interceptadas y hackeadas”, explicó Arturo Campos.

Adiós a los cables

Lo que hace esta tecnología es tomar la señal de tu Wifi en casa y transformarla en Li-Fi. Esto se logra mediante al desarrollo de unas placas de recepción y de envío. Una de cinco por tres, y una más de 10 por 4 centímetros. Estas “bases” traducen las señal de la luz que salen de los focos LED, que permite un alcance de 4 a 7 metros líneales.

Una casa de dos niveles puede estar completamente conectada con tan sólo siete focos“, explicó en entrevista el director de Sisoft, encargado del desarrollo de la tecnología que actualmente sólo se desarrolla en Escocia y Francia; y que desde 2011 fue usada por primera vez por el investigador británico Harald Hass, quien demostró que una luz LED era capaz de enviar datos si se le integra un microprocesador.

La placa emisora desarrollada por Sisoft se coloca en el router -que es el dispositivo que distribuye el internet-  misma que se incorpora con los focos LED para aumentar la transferencia de datos. La luz simula la función de una antena sobre la placas instaladas en la casa, lo que permite que cualquier lámpara en la casa sirva como “espejo” para distribuir la señal de internet.

Campos cuenta que durante las primeras pruebas de LiFi se alcanzó una velocidad de internet de dos Gigabits por segundo, pero una alianza entre Sisoft e investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el Instituto Tecnológico Autónomo de México (ITAM) permitió que LiFi pudiera multiplicar hasta cinco veces su velocidad. Gracias a este acuerdo, el ITAM es uno de los primeros lugares de nuestro país que cuente con este sistema, adelantó el matemático egresado de la UNAM.

La base teórica de este desarrollo mexicano se basa en las ecuaciones de Maxwell, quien demostró cómo los campos eléctricos y magnéticos viajan en ondas que se desplazan por el espacio a la velocidad de la luz, mismo fundamentos que están transformando las ciudades, gracias a las comunicaciones inalámbricas como internet, y que pronto podría transformar México, así lo imagina Arturo Campos:

Li-Fi puede transformar las ciudades en inteligentes, por ejemplo, cualquier alumbrado público podría ser usado como conexión Li-Fi. Esta técnica de transmisión de datos, podría hacer posible que escuelas, centros comerciales, supermercados, aeropuertos, hospitales y todo tipo de edificio público muestre información en mapas locales sin tener que preocuparse por usar los datos móviles del usuario o conexiones Wi-Fi”, explicó.

La finalidad con la que se de esta tecnología es reducir la brecha digital al ampliar el mercado, bajar los costos de los servicios y aumentar la velocidad. Aunque actualmente sus costos de instalación son todavía elevados y su alcance es limitado, Sisoft anunció que en octubre de este año se lanzará de manera comercial en México, con la idea de que los usuarios paguen el precio mínimo por un servicio de internet comercial y logren “potencializarla” con LiFi, que tendría un costo de 800 pesos aproximadamente.

México y su plan para tener internet a partir de focos LED

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Todos conocen perfectamente que es WiFi, un sistema de conexión inalámbrica para dispositivos móviles mediante radiofrecuencia. Pero tal vez  no muchos han escuchado sobre LiFi, un sistema de conexión que funciona a través de ondas de luz, y que ahoraMéxico implementará.

El proyecto ha sido bautizado como InternetLedCom y está siendo desarrollado por ingenieros de la empresa Sisoft. Este nuevo servicio planea revolucionar la transmisión de paquetes de datos mediante el espectro de luz de los focos LED (Diodo Emisores de Luz por sus siglas en inglés), todo esto a una rapidez que supera al sistema actual de conexión.

“Es internet en los focos de luz. Se trata de nuestro primer proyecto de electrónica, el cual creemos que tendrá un gran impacto social y económico, pues permite entregar velocidades de navegación de hasta 10 Gigabits por segundo (Gbpsy con una fracción del costo de inversión de los servicios actuales”, afirma Arturo Campos, Director General de Sisoft México, a CNN.

El sistema Li Fi funcionará con todo tipo de foco LED, permitiendo transmitir una señal inalámbrica a los lugares donde normalmente elWiFi tiene problemas para llegar, como aviones, campos militares o áreas donde se encuentren máquinas resonancia magnética.

Expertos comentan que el alcance de cobertura se encuentra entre el rango de 8 a 20 metros, dependiendo del tipo de foco. Además, esta tecnología permite ofrecer una velocidad 250 veces mayor a la actual, estos se debe a que el espectro de luz tiene una capacidad 10 mil veces más grande que el de radio frecuencia. De este modo, una película en HD se descargaría en tan sólo 45 segundos.

Según Campos, este nuevo sistema costará inicialmente entre 600 pesos (US$45.6) y 800 pesos (US$60.8) al mes, un costo elevado. Sin embargo, su expansión haría que el precio bajara con el tiempo.

“Se trata de enlaces de internet que ningún proveedor en México puede ofrecer actualmente. Pero Li Fi  también permite que cualquier alumbrado público, de centro comercial, escuelas o hospitales se vuelvan inteligentes y puedan ser utilizados como medio de conexión”, agrega el especialista.

El proyecto se encuentra en etapa de prueba, pero se estima que para el 2015 llegará a los hogares de Ciudad de México, al igual que en empresas y hospitales.