LED argiak, 50 urte

Lanpara bat itzaltzen denean, bonbillari erreparatzen zaio lehenik eta behin: hura aldatuta konpontzen da arazoa askotan. Grabagailuaren argi gorria pizten ez denean, ordea, kazetariak bateria madarikatzen du lehen kolpean, ez zaio burutik pasatu ere egiten bonbilla txiki horrek huts egin dezakeenik. Eta erreakzioa inkontzienteki izan badu ere, ez dabil oker.

Edozein gailu elektrikotan aurki daitekeen distira gorri hori LED argia da, eta mende erdia bete berri da erabilgarri jarri zutenetik. Horrek kale egitea baino askoz ere posibleagoa da, esaterako, pilak kargatzea ahaztu izana.

1962ko urrian, Nick Holonyak ikertzaile estatubatuarrak aurkikuntzaren berri eman zien General Electric etxeko bere nagusiei: diodo batek gizakiek ikusteko moduko argia igortzea lortu zuen, Thomas Alva Edisonek sortutako enpresak Siracusan zuen laborategi batean (New York, AEB). Hala, LED argiaren industria abiarazi zuen.

Industriarako aplikagarri bihurtu izana, horixe baita Holonyaken meritua. Izan ere, LED argiaren ahalmenaren inguruan ezagutzen den lehen artikulua Oleg Losev errusiarrak plazaratu zuen, 1927an. Korrontea material erdieroale jakin batzuetatik (silizio karburoa, kasu) igarotzen zenean, argia sortzen zela ikusi zuen. Teoria garatzeko aukerarik izan gabe zendu zen, ordea, Bigarren Mundu Gerran.

LEDaren onurak

Aitor Bergara EHUko fisikariak eta DIPCko ikertzaileak azaldu duenez, fisika kuantikoaren legeetatik abiatu behar da LED argiaren funtzionamendua ulertzeko: «Elektroien ikuspuntua behar da». Izan ere, LEDak material erdieroalez egindako diodoak dira, eta elektroiek (korronteak) bertako mutur batetik bestera joan-etorria egiten dutenean sortzen da argia.

«Elektroi batek maila batetik bestera egiten du jauzi, eta energia hartzen du horretarako. Baina gorago dagoen maila horretan ez dago eroso, eta oinarrizko egoerara bueltatu nahi du. Fotoi bat, argia igortzea da hori egiteko duen modua», azaldu du.

Bonbilla arruntek argi goria darabilte, ordea. Funtzionamendua oso bestelakoa da, wolframezko hari oso fin batetik korrontea igarota ematen baitute argia: «Haria oso fina bada, asko berotzen da. Bi mila gradurainoko tenperatura lortzen da, eta horrela dauden gorputzek argia ematen dute». Baina hori lortu arte haria berotzeko baliatzen den elektrizitate guztia alferrik galtzen da prozesu honetan, eta ez da nolanahiko gastua: «Elektrizitatearen % 80-90 xahutzen da beroaren forman».

LED argia askoz ere eraginkorragoa da, beraz, elektrizitate gutxiago baliatzen delako eta guztia argia sortzera bideratuta dagoelako. Horrenbestez, diodozko argiek goriek baino hamar aldiz gutxiago kontsumitzen dute. Bai eta bonbilla arruntek halako ehun iraun ere, «goriaren tenperaturak hausturak sortzen dituelako». Horrez gain, argia puruagoa da, eta ez dira ia berotzen; hau da, LED bonbilla bat aldatzean, ez dago eskua erretzeko arriskurik.

Orduan, 50 urte geroago, zergatik ez da LED argiaren erabilera erabat orokortu?

Koloreak arazo

Holonyakek berak dioenez —83 urte ditu orain—, LEDetik argia sortzea lortu zuen unetik bertatik garbi izan zuen bonbilla arruntarenak egin zuela. LEDak goria erabat ordezkatuko zuela, alegia. Hark uste baino luzeago jo du, ordea. Kolorean dago koska.

Izan ere, gailu elektrikoetako argitxoa gorria izatea ez da estetika kontua. Diodoetan elektroiak maila batetik bestera jauzi egiten duenean, erdian geratzen den energia tartea zenbatekoa den, horren arabera hartzen du fotoiak kolore bat edo beste. Eta bertan baliatzen den material erdieroale motaren mende dago energia tarte horren neurria.

Horrenbestez, erdieroale klasikoek uzten duten tartea aproposa da argi gorria ateratzeko, eta luze jo du horri buelta emateak. Izan ere, Holonyaken lanean oinarrituta, erraz antzean lortu zuten argi horia zein berdea ateratzea, baina hori ez zen aski LEDak argiztapen sistema klasikoa erabat ordezkatu behar bazuen.

Shuji Nakamurak egin zuen azkenean behin betiko ekarpena, 1993an. Hiru hamarkada luze igaro ziren. «Lan asko egin da erdieroale klasikoekin, baina Nakamurak beste erdieroale batzuk sortu zituen, nitrogenoaren eta galioaren arteko nahasketarekin. Nahasketa horrek ematen duen energia tartea pixka bat handiagoa da», azaldu du Bergarak. Diodoek argi urdina igortzea lortu zuen horrela, eta horri fosforozko estalki horia gehituta, LED argi zuria jaio zen.

«Ez nuen uste espektro osoa betetzeko 50 urte beharko genituenik», aitortu izan du Holonyakek. Dena dela, LEDari malda nabarmen samurtu zaio azkenaldian. Pantailak horren erakusgarri. Kolore guztiak eskura edukita, Sony etxeak teknologia hori zuen lehen telebista atera zuen 2004an: 10.000 dolar balio zuen. Gaur egun, hemen, erraz asko eros daiteke halako telebista bat 2.000 eurorekin baino gutxiagorekin.

Kaleko argiztapenean ere zabaldu da LEDa. Hala ere, bonbillak etxean erabat sartzen direnean etorriko da benetako orokortzea.

Orain bai, etorkizuneko argia eskura dago.