Para ser más eficientes energéticamente, muchas personas han reemplazado sus luces incandescentes por bombillas de diodos emisores de luz (LED). Sin embargo, los que están actualmente en el mercado emiten mucha luz azul, que se ha relacionado con problemas oculares y trastornos del sueño. Ahora, investigadores que informan en Interfaces y materiales aplicados ACS han desarrollado un prototipo de LED que reduce, en lugar de máscaras, el componente azul, al mismo tiempo que hacen que los colores aparezcan tal como lo hacen a la luz del sol natural.

Las bombillas LED son populares debido a su bajo consumo de energía, larga vida útil y capacidad para encender y apagar rápidamente. Dentro de la bombilla un chip LED convierte la corriente eléctrica en luz de alta energía, incluyendo ultravioleta invisible (UV), longitudes de onda violetas o azules. Una tapa que se coloca en el chip contiene múltiples fósforos, compuestos luminiscentes sólidos que convierten la luz de alta energía en longitudes de onda visibles de menor energía. Cada fósforo emite un color diferente, y estos colores se combinan para producir una luz blanca de amplio espectro. Las bombillas LED comerciales utilizan LED azules y fósforos emisores de amarillo, que aparecen como un resfriado, luz blanca brillante similar a la luz del día. La exposición continua a estas luces de color azul se ha relacionado con la formación de cataratas, y encenderlos por la noche puede interrumpir la producción de hormonas inductoras del sueño, como la melatonina, desencadenando insomnio y fatiga. Para crear una bombilla LED blanca más cálida para uso nocturno, investigadores anteriores agregaron fósforos emisores de rojo, pero esto solo enmascara el tono azul sin deshacerse de él. Entonces, Jakoah Brgoch y Shruti Hariyani querían desarrollar un fósforo que, cuando se utiliza en un dispositivo LED violeta, daría como resultado una luz blanca cálida y evitaría el rango de longitud de onda problemático.

Como prueba de concepto, los investigadores identificaron y sintetizaron un nuevo fósforo cristalino luminiscente que contiene europio ((Na _1,92 UE _0,04 ) MgPO ₄ F). En las pruebas de estabilidad térmica, El color de emisión del fósforo fue consistente entre la temperatura ambiente y la temperatura de funcionamiento más alta (301 F) de la iluminación comercial basada en LED. En experimentos de humedad a largo plazo, el compuesto no mostró cambios en el color o la intensidad de la luz producida. Para ver cómo podría funcionar el material en una bombilla, los investigadores fabricaron un dispositivo prototipo con un LED de luz violeta cubierto por una tapa de silicona que contiene su compuesto azul luminiscente mezclado con fósforos emisores de rojo y verde. Produjo la luz blanca cálida brillante deseada mientras minimizaba la intensidad en las longitudes de onda azules, a diferencia de las bombillas LED comerciales. Las propiedades ópticas del prototipo revelaron el color de los objetos casi tan bien como la luz solar natural. satisfaciendo las necesidades de iluminación interior, los investigadores dicen, aunque añaden que se necesita hacer más trabajo antes de que esté listo para el uso diario.