¿Es posible, con elementos de bajo costo y que produzcan baja probabilidad de emisión de contaminantes potenciar esos LEDs para ser comercializados en el futuro? Esta fue la pregunta que se hicieron los académicos del Instituto de Ciencias Químicas de la Facultad de Ciencias, Dr. Andrés Gualdrón y Dr. Oscar Douglas junto a sus estudiantes Harumi Correa y Víctor Mayorga, juntos con los titulados de Química, Bárbara Vallejos e Ignacio Utreras, quienes fueron pioneros en dicha investigación.
Estos estudios están marcando un importante avance en el desarrollo de diodos emisores de luz (LEDs, por sus siglas en inglés) altamente estables y eficientes, con prometedoras aplicaciones en tecnologías optoelectrónicas y futuras pantallas LCD (Liquid Crystal Displays, por sus siglas en inglés).
Actualmente, los LEDs utilizados en teléfonos móviles, televisores y computadores requieren una alta pureza de color para reproducir imágenes de mejor calidad. En este contexto, el equipo de investigación se planteó un importante desafío: desarrollar materiales de bajo costo, con menor impacto ambiental y capaces de mejorar el desempeño de los LEDs comerciales.
Para ello, los investigadores diseñaron un método simple y versátil basado en materiales luminiscentes tipo perovskita. El procedimiento consiste en sintetizar estos materiales hasta obtener un polvo procesable que posteriormente se mezcla con una resina polimérica comercial. Esta combinación genera una pasta luminiscente que puede aplicarse sobre LEDs comerciales con emisión en el color azul, la cual luego es absorbida por dicha pasta o también llamada “capa activa”, favoreciendo la generación de su color característico en función de su composición química.
“Estamos trabajando en optimizar LEDs comerciales mediante el diseño de convertidores de color altamente eficientes. A través de esta estrategia logramos mejorar la calidad cromática de los dispositivos utilizando materiales de bajo costo y con baja probabilidad de emisión de contaminantes durante su producción”, explicó el Dr. Andrés Gualdrón.
El objetivo de esta investigación es desarrollar LEDs multicolores con mayor estabilidad y mejor reproducción de color, manteniendo al mismo tiempo procesos más sustentables y accesibles para futuras aplicaciones tecnológicas.
Los estudiantes de la carrera de Química de la Facultad de Ciencias Harumi Correa y Víctor Mayorga destacaron que esta experiencia les ha permitido participar activamente en investigación científica de frontera, especialmente en el área de nanomateriales y optoelectrónica. Además, resaltaron el potencial de estos materiales para contribuir al desarrollo de tecnologías más eficientes y amigables con el medio ambiente.
Harumi Correa señaló que “participar en estos proyectos le ha permitido acercarse al trabajo científico y proyectar futuras investigaciones relacionadas con nanomateriales basados en cobre, un recurso de gran relevancia para Chile”.
Por su parte, Víctor Mayorga explicó que “esta línea de investigación abre nuevas posibilidades para el procesamiento de materiales luminiscentes de perovskita mediante el uso de distintas resinas poliméricas, lo que podría mejorar aún más la estabilidad y calidad de color de los LEDs en toda la región visible e incluso extender sus aplicaciones hacia el infrarrojo, un desafío clave en el desarrollo de nuevas tecnologías para pantallas LCD”.
La investigación se desarrolla en el marco del proyecto Fondecyt 11240161 y del proyecto FOVI240255 de Vinculación Internacional, iniciativas que también han permitido fortalecer colaboraciones científicas con instituciones como la Universidad de Yeungnam en Corea del Sur, la Universitat de València y la Universitat Jaume I, ambas en España, donde estudiantes del grupo han realizado y continuarán realizando estancias de investigación en este tópico de relevancia internacional.
De igual forma se han publicado artículos científicos, en donde Bárbara Vallejos como estudiante de Química en ese entonces, publicó su trabajo: “Stabilized Multicolor CsPbBr3–xIx Nanocrystals via Ca–I Scorpionate Capping for Down-Light Converters”, en ACS Applied Optical Materials, el cual es Figura de Portada del volumen: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsaom.6c00102
