Criado LED que não emite a problemática luz azulada

Em vez de mascarar o azul, o LED já emite uma luz branca e quente.
[Imagem: Jakoah Brgoch]

O azul dos LEDs

As lâmpadas de LEDs (diodos emissores de luz) substituíram rapidamente as problemáticas lâmpadas fluorescentes compactas graças a uma maior eficiência energética e a uma pegada ambiental muito menor.

Mas nem tudo é perfeito, e as lâmpadas de LED que estão atualmente no mercado emitem muita luz azul, o que tem sido associado a problemas nos olhos e no sono.

Agora, pesquisadores desenvolveram um protótipo de LED que reduz - em vez de mascarar - o componente azul, ao mesmo tempo que torna as cores mais parecidas com as da luz solar natural.

Como os LEDs emitem luz

Dentro das lâmpadas, vários chips de LED semicondutor convertem a corrente elétrica em luz de alta energia, incluindo comprimentos de onda ultravioleta invisível (UV), violeta ou azul. Sobre ele, vai uma tampa contendo vários fósforos - compostos luminescentes sólidos que convertem a luz de alta energia em comprimentos de onda visíveis, de energia mais baixa.

Cada fósforo emite uma cor diferente e essas cores se combinam para produzir uma luz branca de amplo espectro. Lâmpadas de LED comerciais usam LEDs azuis e fósforos emissores de amarelo, que aparecem como uma luz branca brilhante e fria, semelhante à luz do dia.

A exposição contínua a essas luzes azuis tem sido associada à formação de catarata, e ser iluminado por elas à noite pode interromper a produção de hormônios indutores do sono, como a melatonina, provocando insônia e fadiga.

O tom azulado dos LEDs tem sido associado a vários problemas de saúde.
[Imagem: Hariyani/Brgoch - 10.1021/acsami.1c00909]

Eliminando o azul dos LEDs

Para criar uma lâmpada LED para uso noturno - com luz branca e quente -, muitos pesquisadores têm adicionado fósforos emissores de vermelho, mas isso apenas mascarou o tom azul, sem se livrar dele.

Por isso, Jakoah Brgoch e Shruti Hariyani, da Universidade de Houston, nos EUA, queriam desenvolver um fósforo evitando a problemática faixa azul de comprimentos de onda, mas mantendo uma luz branca quente.

Como prova de conceito, os dois químicos sintetizaram um novo fósforo cristalino luminescente à base de európio [(Na1.92Eu0.04) MgPO4F].

Luz branca quente

Nos testes de estabilidade térmica, a cor de emissão do composto de európio foi consistente entre a temperatura ambiente e a temperatura operacional mais alta (150 ºC) da iluminação comercial baseada em LED. Em experimentos de umidade de longo prazo, o composto não mostrou nenhuma mudança na cor ou na intensidade da luz produzida.

O novo LED produz a luz branca quente desejada (2710 K), minimizando a intensidade dos comprimentos de onda azuis, ao contrário das lâmpadas LED comerciais.

As propriedades ópticas do protótipo revelaram a cor dos objetos quase tão bem quanto a luz natural do Sol, atendendo às necessidades de iluminação interna, dizem os pesquisadores, embora acrescentem que mais trabalho precisa ser feito antes que este composto esteja pronto para comercialização.

Bibliografia:

Artigo: Advancing Human-Centric LED Lighting Using Na2MgPO4F:Eu2+
Autores: Shruti Hariyani, Jakoah Brgoch
Revista: ACS Applied Materials & Interfaces
Vol.: 13, 14, 16669-16676
DOI: 10.1021/acsami.1c00909

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