Lâmpada ecológica rende Nobel à grupo de cientista

Os três ganhadores do Nobel de Física também desenvolveram um laser azul do qual o LED de mesma cor, do tamanho de um grão de areia, é um componente crucial

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postado em 08/10/2014 16:59

RANDALL LAMB
 

 

“Uma visão de futuro e um propósito em sua vida funcionam como um GPS e uma bússola de um navio, que são essenciais para alcançar suas metas.” O japonês Hiroshi Amano, 54 anos, escreveu a mensagem em seu perfil no site da Universidade de Nagoya. Mal sabia ele que o “GPS” e a “bússola” lhe valeriam a mais alta honraria da ciência. Amano, o compatriota Isamu Akasaki, 85 anos, e o americano de origem japonesa Shuji Nakamura, 60, foram contemplados nessa terça-feira (7/10) com o Prêmio Nobel de Física por terem inventado o diodo emissor de luz (LED) azul, uma fonte de energia eficiente e ecologicamente correta. A história do trio envolve persistência, coragem e determinação. Eles desafiaram verdades estabelecidas, construíram os equipamentos pesquisados, aprenderam a tecnologia e fizeram milhares de experimentos durante os últimos 28 anos. Além de iluminar o mundo sem despejar mercúrio no solo, o LED azul ajudou a povoar a sociedade com informação, lazer e comunicação.



Os três também desenvolveram um laser azul do qual o LED de mesma cor, do tamanho de um grão de areia, é um componente crucial. O feixe luminoso aumentou a capacidade de armazenamento de dados e serviu de base para a fabricação dos discos Blu-ray e de impressoras a laser mais robustas. No entanto, foi no campo da iluminação que ocorreu a revolução. As lâmpadas de diodo azul criadas pelos laureados reduziram drasticamente o consumo de material e se mostraram mais brilhantes. Enquanto elas duram até 100 mil horas, as fluorescentes resistem 10 vezes menos.

 

 

 

Os dispositivos feitos de bulbo incandescente, por sua vez, perdem o filamento em mil horas. Amano, Akasaki e Nakamura combinaram a luz azul com os já existentes LEDs vermelhos e verdes, o que deu origem a uma nova geração de lâmpadas brancas. A invenção foi sinônimo de eficiência: os novos objetos apresentam um fluxo luminoso mais alto — medido em lúmen (lm) — por unidade de potência elétrica (watt), em torno de 300lm/W. Quatro vezes e meia maior do que o das fluorescentes, com 70lm/W.

Por telefone, de Estocolmo, Staffan Normark — secretário permanente da Academia Real das Ciências da Suécia — afirmou ao Correio que o prêmio de Física deste ano marca o retorno à filosofia do prêmio de homenagear descobertas e inovações, atendendo ao desejo de Alfred Nobel. “O LED azul abriu caminho para uma nova forma de iluminação e deu origem a fontes de luz extremamente econômicas, sob o ponto de vista energético, por não envolverem calor, somente luz”, explicou. Normark lembra que os dispositivos são extremamente duráveis, além de emitirem luz durante milhares de horas. “Antes, os três laureados tinham as luzes vermelha e verde, mas precisavam da azul. Somente por meio do LED azul é que se consegue chegar à luz branca e iluminar ruas e casas.”

Vantagens
Sebastião William da Silva, professor do Laboratório de Espectroscopia Ótica do Instituto de Física da Universidade de Brasília (UnB), concorda que a principal importância para o desenvolvimento do LED azul é a possibilidade de se obter luz branca — a partir da combinação das cores vermelha, verde e azul — com alta durabilidade e eficiência. “Uma lâmpada de LED pode ficar ligada por aproximadamente seis anos de forma ininterrupta. Outras vantagens são as baixas voltagens de operação, as cores vivas e saturadas sem filtros, a fonte de luz direcional, a ausência de infravermelho e de ultravioleta e o controle dinâmico de cor e intensidade, entre outros”, enumera. O especialista crê que uma das maiores contribuições dos LEDs está no potencial uso em regiões remotas, sem acesso a rede elétrica, ou pobres. “Pode-se ter iluminação eficiente e barata a partir de fontes fotovoltaicas, os painéis solares”, diz.

 

 

 

Os laureados começaram as pesquisas escolhendo o nitreto de gálio para produzir luz, mas ninguém antes tinha sido bem-sucedido em “cultivar” os cristais do composto com qualidade suficiente. Em 1986, eles conseguiram criar um cristal de nitreto de gálio após colocarem uma camada de nitreto de alumínio sobre um substrato de safira. No fim da década de 1980, desenvolveram camadas de prótons. O primeiro LED azul foi apresentado ao mundo em 1992. O avanço lhes permitiu inventar um laser azul que emite um feixe de corte afiado, possui comprimento de onda muito curto e pode ser “prensado” para armazenamento. Com a luz azul, eles constataram que seria possível guardar quatro vezes mais informações do que a luz infravermelha. O aumento na capacidade de armazenamento levou à rápida fabricação de discos Blu-ray e de impressoras a laser modernas.

Por e-mail, o sueco Olle Inganäs, professor de eletrônica orgânica e biomolecular da Universidade Linköpings e membro do Comitê Nobel para Física, destacou que o trio merece o prêmio por ter reduzido a dependência de energia elétrica. “Ao usar camadas muito finas e ligas de nitreto de gálio, eles criaram fontes de luz branca, com potência de saída de kilowatts por centímetro quadrado. A redução de material e a substituição pelo tubo fluorescente significam menos liberação de mercúrio”, explicou ao Correio.

A reportagem entrou em contato com o laboratório de Amano, na Universidade de Nagoya, mas foi informada de que ele estava a bordo de um voo para a França. Shihichi Okamoto, porta-voz da Universidade de Meijo (também em Nagoya), afirmou à reportagem que o cansaço fez Akasaki suspender todas as entrevistas, após falar com a tevê japonesa e receber um telefonema do premiê Shinzo Abe. Professor da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, Nakamura disse a repórteres suecos que experimentava um sentimento “inacreditável” e “incrível”. Eles vão dividir, em partes iguais, o valor de 8 milhões de coroas suecas (cerca de US$ 1,1 milhão).

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