No se deje engañar: esta no es una de las bombillas que usó su abuelo. En lugar de un filamento de tungsteno calentado, estos bulbos usan chips LED microscópicos, cubiertos con una sustancia de fósforo amarillo para imitar una estética retro mientras logran una alta eficiencia energética en la iluminación. Crédito: Rambing Geek (https://500px.com/p/ramblingeek). Wikimedia Commons.
Los diodos de emisión de luz blanca (LED), los dispositivos semiconductores que sustentan el funcionamiento de innumerables tecnologías de iluminación en el mercado hoy en día, se lanzaron por primera vez al público en 1996. Después de su debut comercial, estos dispositivos han impulsado avances significativos dentro de la industria electrónica e iluminación, debido a sus notables eficiencias energéticas y extendidas de vida.
Investigadores de la Universidad de Cambridge y ETH Zurich recientemente llevaron a cabo un estudio destinado a volver a trazar el desarrollo de LED blancos en las últimas tres décadas, así como las tendencias en sus costos e innovaciones en otros campos de ingeniería que impulsaron su avance. Su artículo, publicado en Nature Energy, era parte de un proyecto de investigación más amplio que investigó los factores que impulsaron la innovación en el sector de la energía limpia.
“Como parte de nuestra investigación, observamos tres tecnologías clave a la vanguardia de la transición de energía continua: solar fotovoltaica para generación de energía, baterías de iones de litio para el almacenamiento de energía y LED blanco para el uso eficiente de energía en la iluminación”, dijo Michael P. Weinold, primer autor del documento, a Tech Xplore.
“Cada una de las tres tecnologías ha experimentado una disminución rápida de los costos y las impresionantes mejoras de rendimiento en las últimas décadas. Comprender estos impulsores del progreso puede ayudarnos a acelerar la innovación en otras tecnologías bajas en carbono”.
El estudio de los investigadores se ocupó del complejo desafío de rastrear los avances en el desarrollo de LED. Lo lograron navegando a través de cientos de patentes, publicaciones científicas, informes técnicos y datos de mercado liberados hasta 2020.
“También realizamos entrevistas con expertos destacados en tecnología de iluminación de estado sólido, fabricación de semiconductores y desarrollo de fósforo”, explicó Weinold. “Esto nos permitió identificar innovaciones tecnológicas y de fabricación clave que contribuyeron al progreso histórico en el costo y el rendimiento LED. Luego utilizamos esta información como un aporte para los modelos de costo y rendimiento de fabricación que desarrollamos para cuantificar la contribución de las innovaciones individuales al progreso general”.
Progreso histórico en la eficacia luminosa de una fuente de luz η de las tecnologías de iluminación más utilizadas en la historia humana. Crédito: Nature Energy (2025). Doi: 10.1038/s41560-025-01757-1
Los análisis realizados por Weinold y sus colegas mostraron que la mayoría de las mejoras en la eficiencia energética de los LED fueron impulsadas por los esfuerzos de investigación y desarrollo (I + D). Sorprendentemente, sin embargo, los investigadores encontraron que la I + D contribuyó relativamente a las reducciones en el costo de los dispositivos, que en su lugar estaban vinculados a economías de escala y mejoras de procesos de fabricación continua a lo largo del tiempo.
“También identificamos un papel particularmente intrigante de los” derrames tecnológicos “, el conocimiento técnico de otras tecnologías y los campos científicos que encuentran nuevas aplicaciones en LED blancos, al impulsar mejoras en la calidad de la luz LED que fueron instrumentales para aumentar la adopción de esta tecnología por parte de los consumidores”, dijo Weinold.
“Estos hallazgos sugieren que la innovación en LED y otras tecnologías energéticas de demanda orientadas al consumidor puede requerir diferentes enfoques para la gestión de I + D y el soporte de políticas que en las tecnologías energéticas del lado de la oferta, como la energía solar y eólica”.
Los resultados de este estudio reciente ofrecen una nueva visión valiosa de los factores que han contribuido al avance y la adopción generalizada de LED en las últimas décadas, lo que podría guiar los esfuerzos futuros destinados a mejorar aún más estos dispositivos. Según sus análisis, los investigadores sugieren que los fabricantes LED deberían centrarse más en las necesidades de los usuarios, al tiempo que buscan deliberadamente conocimiento externo y avances de investigación que podrían impulsar la innovación en el campo.
“Ahora estamos trabajando en la sintetización de los hallazgos del proyecto en las tres tecnologías (LED blancos, la fotovoltaica solar y las baterías de iones de litio) para hacer recomendaciones para los responsables políticos y los gerentes de I + D sobre cómo acelerar la innovación de baja carbona”, agregó Sergey Kolesnikov, otro autor del documento.
“Paralelamente, utilizando datos sobre tendencias de costos y rendimiento pasados que recopilamos para LED y otras tecnologías energéticas, trabajamos en el desarrollo de nuevos métodos de pronóstico de costos de tecnología probabilística que nos permitirán predecir los costos futuros de las tecnologías críticas al tiempo que contabilizamos la incertidumbre inherente del proceso de innovación”.
Más información: Michael P. Weinold et al, progreso tecnológico rápido en diodos emisores de luz blanca y su fuente en innovación y derrames de tecnología, Nature Energy (2025). Doi: 10.1038/s41560-025-01757-1
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Cita: Mapas de estudio Tres décadas de progreso LED blanco y conductores de innovación clave (2025, 16 de mayo) Recuperado el 16 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-decades-white-key-drivers.html
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