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Por que o LED azul ganhou o Nobel?

Por que o LED azul ganhou o Nobel?

Três japoneses dividiram este ano o prêmio Nobel de Física por desenvolverem o LED de cor azul, que permite a criação de fontes de luz branca brilhantes e eficientes. Isamu Akasaki, 85, e Hiroshi Amano, 54, da Universidade de Nagoya, no Japão, e Shuji Nakamura, 60, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, irão dividir o prêmio de 8 milhões de coroas suecas.

Mas, por que o desenvolvimento de uma cor de LED deveria ser agraciado com tamanha honra?

Desafio da descoberta

O LED é feito de camadas de material semicondutor nas quais se aplica uma corrente elétrica, a cor da luz dependerá da composição química. As cores verde e vermelho já existiam desde os anos 1960, mas nenhum cientista havia conseguido desenvolver a cor azul até a década de 90.

Shuji Nakamura

O desafio era combinar os elementos na composição correta, na maioria das vezes sem a precisão dos computadores, pois estes não tinham tecnologia suficiente para simular a aplicação de todas as substâncias estudadas. Vários cientistas tentaram encontrar a proporção correta de gálio (GaN), índio (In) e alumínio (Al), e assim gerar o nitreto de gálio, mas vários desistiram no meio do caminho.

A persistência de Akasaki, Hiroshi e Nagoya fez com que os cientistas descobrissem um método para transformar o nitreto, que é um gás, em um cristal, e assim utilizá-lo. Nas décadas de 80 e 90 os vencedores do Nobel publicaram uma série de trabalhos que aperfeiçoaram os processos até a obtenção do LED azul suficientemente funcional.

Aplicação

Ao conseguir criar a luz azul, foi possível desenvolver uma fonte de iluminação extremamente econômica e durável. Em entrevista à Veja, Euclydes Marega Júnior, professor do Instituto de Física de São Carlos, da Universidade de São Paulo (USP), explica que o grande mérito foi a criação de um produto de baixo consumo energético e eficaz: “A maior importância da pesquisa desses cientistas é que, com o LED azul, foi possível criar uma luz econômica, de alta durabilidade e que não agride o ambiente”.

Lâmpada de bulbo incandescente, fluorescente e LED

A vida útil de um LED pode chegar a 100 mil horas, enquanto que a de uma lâmpada fluorescente é de 5 mil horas, e a de um bulbo incandescente é de apenas 500 horas. Além disso, o consumo energético é aproximadamente 30% menor do que o de uma lâmpada fluorescente, e ao contrário dos outros tipos de iluminação, o LED aproveita quase 100% da energia consumida, já que não gera calor nem dispersa energia de qualquer outra forma.

De acordo com o colunista do Washington Post, Aaron Tinjum, esta eficiência energética permitirá levar luz para 1,5 bilhão de pessoas ao redor do mundo que atualmente vivem sem acesso à rede de energia. Isso só será possível porque o LED tem uma demanda energética pequena, que poderá ser suprida através da instalação de painéis solares de baixo custo. Para Aaron, o próximo século será iluminado por esta tecnologia.

Outro diferencial é a eficiência da iluminação. Para cada 1 watt, o LED consegue produzir 300 lumens, enquanto as fluorescentes produzem apenas 70. Isso significa que para iluminar a sala da sua casa, você precisaria investir em uma lâmpada clássica de 75 watts, ou uma de 6 watts de LED.

A vida útil de um LED pode chegar a 100 mil horas

A alta eficiência, combinada ao baixo gasto de eletricidade, pode transformar o consumo de energia no mundo. Ainda de acordo com Aaron, em 2013 as vendas de LED dispararam no Japão, e hoje são responsáveis por 30% de todas as lâmpadas no país. A substituição aliada a outras iniciativas fez com que o gasto energético caísse quase 50% em três anos.

Já a Índia está se preparando para um grande teste nacional com a lâmpada, e pretende economizar mais de 50 terawatts/hora e reduzir os gastos do país em cerca de US$ 4 bilhões por ano.

“Será difícil encontrar uma luz melhor que essa”, afirmou o físico Per Delsing, da Universidade de Tecnologia Chambers e responsável pelo comitê de física do Nobel.

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