Iluminação de estado sólido torna-se mais eficiente e mais inteligente

As ineficientes lâmpadas incandescentes tornaram-se obsoletas depois do surgimento das lâmpadas fluorescentes compactas. Mas estas não deverão reinar por muito tempo: vêm aí as "lâmpadas sólidas", a geração futura dos já conhecidos LEDs ("Light Emmitting Diode"), as pequenas lâmpadas hoje presentes em todos os aparelhos eletrônicos.
As fontes de luz de estado sólido, que estão em fase de desenvolvimento, têm o potencial não apenas de uma eficiência energética muito superior às já comuns lâmpadas fluorescentes compactas, ou PL, como também poderão abrir campos de aplicação inimagináveis para suas antecessoras.
Em um artigo publicado na última sexta-feira (27/05), na revista Science, E. Fred Schubert e Jong Kyu Kim, do Instituto Politécnico Rensselaer, Estados Unidos, descreveram uma nova técnica que estão desenvolvendo, que deverá transformar as lâmpadas de estado sólido em "lâmpadas inteligentes."

As lâmpadas inteligentes deverão impactar áreas tão diversas quanto a medicina, o imageamento de corpos e objetos, os transportes, as comunicações e até mesmo a agricultura. A capacidade de controlar as propriedades básicas da luz - incluindo a distribuição espectral, a polarização e a temperatura da cor - irá permitir que essas novas lâmpadas ajustem-se aos seus ambientes, desempenhando funções que hoje são inimagináveis com as lâmpadas fluorescentes e incandescentes.
Por exemplo, essas novas fontes inteligentes de luz têm o potencial para ajustar o ritmo circadiano do ser humano - nossos ciclos de dormir e acordar -, permitindo que nos adaptemos a variações nos horários de trabalho, ou permitir que um automóvel se "comunique" de forma imperceptível com o veículo da frente, ou até mesmo possibilitar o crescimento de morangos em climas gelados.

Os LEDs já oferecem vantagens em termos de economia de energia quando comparados com as atuais fontes de luz, já que são beneficiados por leis básicas da física: esses princípios fundamentais colocam barreiras muito maiores à eficiência das lâmpadas tradicionais do que às lâmpadas de estado sólido.
Em teoria, lâmpadas de estado sólido construídas de materiais perfeitos podem ter a mesma luminosidade de uma lâmpada comum de 60 watts, gastando apenas 3 watts. Na prática, os novos semáforos de LED consomem apenas um décimo da energia dos antigos sinalizadores de trânsito.

Mas é a possibilidade de controlar as propriedades básicas da luz, como conteúdo espectral, padrão de emissão, polarização, temperatura da cor e intensidade que dá a essas novas fontes de luz a capacidade de desempenhar funções inteiramente novas.
Em seu artigo, os professores Schubert e Kim destacam algumas dessas novas fronteiras:
Pesquisas médicas recentes demonstraram que células do gânglios no olho humano, que estão envolvidas em nosso ritmo circadiano, são mais receptivos à luz na faixa do azul, como aquela que ilumina um dia com céu límpido e claro. O que diferencia essa luminosidade em especial é uma característica chamada temperatura da cor. Lâmpadas que se autoconfigurem para emitir luz nessa temperatura poderão beneficiar não apenas a saúde humana, mas também o nosso humor e nossa produtividade.

A capacidade para modular rapidamente fontes de luz baseadas em LEDs dá a essas "lâmpadas" a capacidade para piscar de forma tão rápida que seria imperceptível ao olho humano. Isto as torna adequadas para detectar e transmitir informações sem fios, sem alterar a iluminação do ambiente. Em automóveis, a luz de freio poderia transmitir ao veículo que vem atrás uma manobra brusca que acaba de ser iniciada pelo motorista.
A capacidade para controlar a composição espectral, a polarização e a temperatura da cor de luzes utilizadas em microscopia poderá melhorar muito a definição das imagens, permitindo a identificação em tempo real, contagem e seleção de células biológicas para aplicações médicas e de pesquisa.
O controle da composição espectral de luzes poderá permitir a criação de ambientes mais adequados ao crescimento de frutas e vegetais fora de suas estações naturais ou em climas inóspitos