Ésta es una historia corta, se podría decir que no es más que una anécdota, pero creo que es tan representativa que se merece una entrada en el blog. El protagonista de ella es mi compañero francés Bruno, un conocido crecedor de nanohilos semiconductores que, por cierto, tiene el récord del despacho más desordenado del mundo. Se le perdona, claro, porque es un genio y los genios pueden tener el despacho lleno de papeles mientras sus ideas sigan siendo brillantes.

Veréis, hace unos meses estuve en una reunión en Lisboa a la que asistió Bruno como experto. Su charla empezó recordándonos la importancia de la luz ultravioleta (UV) en la purificación del agua y el aire, la esterilización y desinfección de material quirúrgico, la fototerapia, el curado de polímeros, el diagnóstico médico, y algunas aplicaciones más. La luz UV corresponde a un rango de longitud de onda entre 10 y 400 nm en el espectro electromagnético y como radiación ionizante puede producir daños biológicos. Hace mucho tiempo que existen lámparas del UV como las que nos enseñan en CSI, pero no es tan fácil conseguir esa luz a base de LEDs. Por ejemplo, los LEDs que llevamos en el móvil emiten luz «blanca», que en realidad es una mezcla de azul (producido por la emisión del semiconductor basado en nitruro de galio, GaN, con el que trabaja Bruno) y la verde (del fósforo dopado excitado), pero no emiten luz UV.

Comparación de la luz blanca del sol con la de un LED de luz blanca. (Fuente: LED professional)

Para conseguir LEDs de luz UV se juega precisamente con la composición de los compuestos del GaN, sobre todo mezclándolo con aluminio, pero tecnológicamente no es tan sencillo porque se quiere que los LEDs tengan una buena eficiencia, es decir, que su potencia sea realmente competitiva. Muchas empresas están luchando por ello, y el gráfico que resume esa lucha es justo el que nos enseñó Bruno (echad un ojo).

Eficiencia de los LEDs en el UV de distintas compañías tecnológicas. (Fuente: Ding et al., Crystals 7, 300, 2017)

Cuanto más arriba está el punto, mejor es su eficiencia para producir luz, pero podéis observar que esa eficiencia no es la misma para todas las longitudes de onda. Cerca de 260 nm hay un pico. Pero, ¿por qué? ¿Qué hay a esa longitud de onda para que se consigan LEDs tan buenos? Y ésta es la valiosa lección que nos enseñó Bruno… No existe ninguna limitación técnica. No hay una frontera de las leyes de naturaleza que impida seguir haciendo LEDs por debajo de esa longitud de onda. Es posible. ¿Quizá es que nuestro ingenio para modificar los materiales se ha acabado? Tampoco. Lo que hay a 260 nm que no existe en ningún otro rincón del especto electromagnético es dinero.

Rotura de la cadena de ADN por luz UV. Este proceso es más eficiente a 624 nm.

Las empresas dedican muchos más recursos a optimizar los LEDs a 260 nm porque a esa longitud de onda se rompen las cadenas de ADN, y eso permite aplicarlos de forma directa a la eliminación de bacterias. El objetivo comercial está tan claro que no interesa invertir en otro rango. Así que la gráfica que nos mostró Bruno es, sencillamente, el reflejo de la frontera más fundamental de la ciencia: el dinero.

@DayInLab