Novas luzes em nosso cotidiano

Em muitas cidades está cada vez mais comum em semáforos e na iluminação pública o uso de lâmpadas feitas a partir de um dispositivo eletrônico que desde a sua descoberta  foi revolucionário: LED (light emission diode - diodo emissor de luz).

Os LEDs são pequeninas lâmpadas que vemos em equipamentos eletrônicos, normalmente com as cores vermelho e verde e na maioria dos modernos semáforos. Esses dispositivos começaram a ser desenvolvidos em meados da década de 1960 e são baseados em materiais semicondutores, que quando submetidos a determinada voltagem, emitem luz por um processo conhecido por eletroluminescência.

Contudo, um LED de cor branca teria a grande vantagem de poder ser utilizado como lâmpada. Quando misturamos cores como vermelho, verde e azul podemos obter a cor branca. O desafio foi obter um LED que emitisse na cor azul. Além disso, um LED azul em dispositivo revestido pelo elemento fósforo, este permite decompor parte do azul em vermelho e verde, criando o branco a partir da sua mistura. Hoje encontramos facilmente lâmpadas LEDs de luz branca nas lojas. 

A vantagem de utilizar lâmpadas de LEDs é o seu baixo consumo. Uma lâmpada de LED de 4,5 W (Watts) equivale a uma lâmpada incandescente (lâmpada de filamento) de 60 W. Comparando com a lâmpadas fluorescente de 40 W o equivalente de LED seria de 18 W. Além disso, a durabilidade da lâmpada de LED pode atingir 50.000 horas de uso, enquanto que as outras duram 1000 horas (incandescentes) e 7.000 horas (fluorescentes).

A partir de  1o. de julho de 2015 está proibida a fabricação e importação de lâmpadas incandescentes de 60 W

Os físicos Isamu Akasaki, da Universidade de Meijo e de Nagoia (Japão), Hiroshi Amano, também da Universidade de Nagoia, e Shuji Nakamura, da Universidade da Califórnia (Estados Unidos).  em 1990 produziram um material conhecido como nitreto de gálio (GaN) que quando dopado com alumínio e índio, emite luz na faixa do azul. Por essa descoberta esses pesquisadores receberam o prêmio Nobel de Física do ano passado (2014). 

Ganhadores do prêmio Nobel de Física de 2014

Os materiais semicondutores que constituem os LEDs estão presentes em muitos outros dispositivos eletrônicos, como em telefones celulares, computadores, televisores entre outros.  Para compreender como esses materiais funcionam é necessário utilizar a Física Quântica, que é um dos pilares da nossa ciência moderna, que começou a ser desenvolvida no começo do século 20. Infelizmente, na formação de nossos estudantes do Ensino Médio e Fundamental essa parte fundamental e importante da Física mal é mencionada.

Dessa forma, algo simples como uma lâmpada de LED tem incorporado um conhecimento que levou quase 100 anos para ser desenvolvido e quase nem nos damos conta disso. Contudo, o importante é ficarmos atentos, pois temos muito mais Ciência presente na nossa vida do que possamos imaginar.