LEDs azules, el porqué del Nobel

El máximo galardón de la física de este año tiene tres nombres: Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura. Estos tres científicos nipones se han alzado con el Nobel porque «la invención de los diodos emisores de luz azul eficientes han permitido mejores fuentes de luz brillantes y una nueva forma de ahorro energético».

En definitiva, los tres consiguieron marcar un camino que nos ha llevado hasta los LED blancos, una fuente de luz mucho más duradera y responsable con el medio. El descubrimiento llevado a cabo por los profesores de la Universidad de Nagoya (los dos primeros) y la de California en Santa Cruz -Nakamura- se consiguió a principios de los 90. Aunque los diodos de luz roja y verde ya existían desde hacía algún tiempo, todavía faltaba la tercera pieza del rompecabezas, los azules que permitieran crear la suma que da como resultado la luz blanca.

Este diodo, que se le había resistido a la industria durante 30 años, es para la Real Academia Sueca de Ciencias el equivalente a las bombillas de luz incandescente de principios del siglo XX. «El siglo XXI será de las bombillas LED».

Akasaki, en el discurso de entrega del premio, recordó que siempre anima a los jóvenes científicos a «investigar sobre lo que creen» no sobre «aquello que está de moda», aunque no consigan resultados inmediatos. El bajísimo consumo de las LED ha permitido que puedan funcionar con paneles solares baratos lo que ha tenido un impacto directo en la vida de 1.500 millones de personas. Los Nobel, que tienen como legado la idea de Alfred Nobel de premiar a aquellos descubrimientos que hayan tenido un gran impacto en la humanidad, han encontrado en estos científicos todo un paradigma en el que reafirmarse.

En datos más mundanos, un LED de última generación alcanzan los 300 lumen frente a los 16 de una bombilla incandescente o los 70 de una fluorescente. Además, los primeros no tienen mercurio con lo que su respeto medioambiental y su impacto socioeconómico se multiplica. A todo ello hay que sumar que la vida útil de un LED es de 100.000 horas activas frente a las 1.000 de una incandescente y a las 10.000 de una fluorescente.

Formado por varias capas de semiconductores, el diodo emisor hace que la electricidad se convierta directamente en fotones, partículas de luz. Su tono dependerá de la longitud de onda que, a su vez, depende del material empleado para construir el diodo. Esa es la razón de su eficiencia. En una bombilla convencional -incluso en una de bajo consumo- la mayor parte de la electricidad se convierte en calor con lo que el ratio de eficiencia energética es muy bajo.

El primer LED utilizado fue el rojo que se emplea desde hace décadas en calculadoras, relojes digitales… y las luces de encendido y apagado de casi todos los dispositivos electrónicos. La consecución de cristales de nitruro de galio de suficiente calidad -todo un reto técnico- permitió que en 1986 Akasaki y Amano consiguieran un LED azul que presentaron en 1992. Aunque un poco más tarde, Nakamura consiguió el mismo material con una técnica diferente para llegar a presentarlo también en 1992. Poco después, y ya en nitrito de galio y trabajando juntos consiguieron desarrollar el primer láser azul a partir de un LED. Tres siglas indispensables para entender la tecnología de nuestro tiempo.

Opel LED Matrix, iluminando el futuro

Opel, uno de nuestros fabricantes favoritos, tiene claro que para salir de la enorme crisis en la que está envuelto el sector automovilístico la innovación es la apuesta más segura. Después de presentarnos en poco tiempo los nuevos Insignia, Meriva, Astra, Astra GTC, Zafira Tourer y los nuevos motores biturbo diésel (así como mecánicas de alto rendimiento y poca cilindrada para los gasolina), la marca de Rüsselsheim nos enseña la iluminación del futuro: LED Matrix.

Uno de los mayores problemas a los que se enfrenta cualquier conductor es a la falta de iluminación en los trayectos nocturnos. Normalmente, en zonas con poca circulación, la solución es encender las «largas» y tener cuidado para desconectarlas si viene otro vehículo en sentido opuesto. Evitamos deslumbrarle y un posible accidente. No obstante, estar atento para no deslumbrar al «compañero» de carretera suele suponer prestar menos atención en lo que pasa en nuestro propio carril.

Los ingenieros de la filial de General Motors han pensado en cómo un conductor podría hacer todo el viaje con las luces de largo alcance activadas sin preocuparse por deslumbrar a nadie. Para ello han unido dos características de los juegos de luces clásicos: el alcance de las largas y la visibilidad de las luces de cruce.

Al encender las LED Matrix, y en combinación con el Opel Eye (el sensor que permite que la centralita del vehículo «vea» las señales y todo lo que ocurre delante del coche), se activan por defecto las luces largas. Cuando todo esto ocurre, las cámaras frontales del vehículo empiezan a escanear todo lo que tenemos delante para, si se detecta una fuente de luz proveniente del tráfico, adecuar la intensidad y el propio haz de luz que emitimos sobre la carretera.

Los principales protagonistas de todo esto son los propios grupos ópticos frontales que están compuestos exclusivamente por LEDs. Cada uno de ellos cuenta con cuatro «segmentos de luz» y, a su vez, cada una de estas partes está formada por cuatro fuentes de luz que se apagan o encienden de forma individual y en relación a la demanda de claridad que necesitemos en cada momento. Todo esto hace que tengamos 256 combinaciones diferentes de LEDs con lo que podemos ajustarnos a casi cualquier situación del tráfico.

Otra de las ventajas del sistema Matrix es que al estar compuesto por LEDs su demanda energética es un 50% menor que en el caso de unos faros halógenos tradicionales. Para los ingenieros, además, es una maravilla del diseño puesto que su construcción modular permite crear innumerables diseños diferentes para cada modelo de la gama (lo que les dotará de una personalidad propia).

La empresa ha anunciado que este sistema es sólo una versión inicial y que tienen intención de combinarlo con otros sistemas de producción propios como los AFL (faros adaptativos) para seguir aumentando la efectividad de sus sistemas de iluminación, sin duda, unos de los más avanzados del mercado.

Aquí podéis disfrutar de un vídeo en el que se ve perfectamente el funcionamiento de un sistema que, seguro, no tardarán en imitar los rivales de los germanos.

Pantallas táctiles y iPhone 5, llegan las sorpresas

Si hay un gadget que haya creado expectación desde su nacimiento, ése es el terminal de Apple. Desde el lanzamiento del novedoso iPod Touch los fans de la manzana pidieron a gritos que lo convirtieran en teléfono. Desde 2007 este smartphone marca, para bien o para mal, el ritmo de este mercado. Unos se apartan a su paso -Nokia-, otros buscan alianzas inverosímiles para hacerle frente -Google y Motorola o Microsoft y Nokia-, los últimos, finalmente, luchan porque no se les acuse de plagio -Samsung y LG-.

Ahora las críticas llegan por su «marketing encubierto». Si hace unos meses la pérdida de un prototipo casi definitivo de un iPhone 4 fue catalogado de un error incomprensible para una empresa que protege por encima de todo sus lanzamientos, ahora le toca a su sucesor -hay dudas de si se trata de un iPhone 5 o un iPhone 4G- se «fue» de fiesta a un bar mexicano en San Francisco cuando el ingeniero de Apple lo perdió.

Según Cnet, Apple se apresuró a ponerse en contacto con la policía local para advertirles de que el prototipo no tenía precio y que necesitaban recuperarlo desesperadamente. Se sabe que el mismo ha «caído en manos» de un bloguero que habría pagado por el entre 200 y 5.000 dólares.

La crítica que se ha formulado es la siguiente: dado que «repetir» error parece incomprensible en una empresa como Apple la duda es si el departamento de marketing se ha quedado sin ideas o si, directamente, el departamento de recursos humanos debería volver a leerse los currículos de algunos ingenieros que buscan la inspiración en «tequila lounges».

Desde Apple se guarda silencio… mientras que la página web de su principal operadora en Alemania permite hacer reservas del nuevo terminal -que no sólo no tiene nombre, sino que tampoco tiene fecha de lanzamiento-. En Estados Unidos, por su parte, Best Buy va más allá y ante la expectación generada asegura que comenzará su comercialización el 21 de octubre. Si tenemos en cuenta que en cuatro años se han vendido más de 130 millones de terminales parece que su departamento de marketing va muy bien… y que las demás compañías deberían dar cervezas a sus ingenieros.

Alianza japonesa por las pantallas táctiles


Ante los movimientos que estaba dando el sector tecnológico -Apple fabrica en China, Samsung y LG se consolidan como líderes mundiales de productos de consumo tecnológicos, Hewlett-Packard y Nokia podrían caer en manos de chinos y estadounidenses respectivamente, etc.- un país se estaba quedando rezagado: Japón.

El país cuya tecnología maravilló el mundo durante la segunda mitad del siglo XX no conseguía que sus corporaciones mantuvieran su posición dominante ante el empuje de las nuevas empresas de moda o de viejos rockeros al otro lado del Pacífico. Es por ello que desde el parqué se esperaba con ansia movimientos en el país del sol naciente.

Sony, Hitachi y Toshiba han decido fusionar sus negocios de fabricación de paneles LCD en una única compañía que tendrá un 70% de capital gubernamental después de una inyección de 1.800 millones de euros.

Este movimiento les permitirá competir en el mercado de pantallas táctiles para teléfonos y tabletas -uno de los más dinámicos y rentables del sector tecnológico- frente a taiwaneses y surcoreanos, grandes dominadores actuales. El resultado de la fusión dará lugar a una compañía que tendrá una cuota de mercado del 21,5% por delante Sharp (para algunos la gran ausente de la alianza y que dispone de un 14,8% de la cuota mundial) y Samsung (11,9%).

La pregunta es por qué han tardado tanto en llevar a cabo este movimiento. Sony acarrea pérdidas crónicas en su división de televisores desde hace años; Toshiba está acelerando el proceso de venta de su brazo de procesadores -además sus ventas de ordenadores ceden sin remedio ante Apple, HP, Samsung, Acer, Sony y Asus y ya no es referencia como antaño con su gama Satellite- e Hitachi está más centrada en el negocio industrial y doméstico que en el de los pequeños gadgets.

La duda que le surge ahora a los analistas es cómo fusionarán su negocio tres firmas que emplean sistemas completamente opuestas para fabricar estos componentes. De momento, el comunicado oficial explica que sus esfuerzos se centrarán en el desarrollo de las nuevas LED orgánicas con mucha más resolución y menor grosor. Aún así avisan de que a pesar de que sus recursos son grandes, necesitarán una reestructuración para hacer frente a la competencia. El Imperio contraataca.

LCD o plasma, he aquí la cuestión

No hace mucho acudía a una tienda de tecnología -no daré nombres- y pude oír a dos dependientes que el consumo de televisiones se ha disparado gracias a la crisis. Al parecer, «se ven tan bien que se ha convertido en un sustituto del cine», le argüía uno al otro. La verdad, no pondré en duda si las cifras de ventas les dan o no la razón -no nos interesa-, sino en la pregunta que, al parecer le hacen casi todos los clientes: ¿LCD o plasma? Intentemos averiguar cuál es la respuesta «buena», si es que la hay.

Liquid Crystal Display y Plasma Display Panel

LCD es el acrónimo inglés de Pantalla de Cristal Líquido. Se trata de una pantalla delgada y plana formada por un determinado número de píxels monocromos o en color. Un píxel es la menor unidad homogénea en color que forma parte de una imagen digital ya sea esta una fotografía, un fotograma de vídeo o un gráfico.

Así, este conjunto de píxels que forman la pantalla se colocan delante de una fuente emisora de luz o, simplemente, de una superficie reflectora para iluminarla.

Por el contrario, una pantalla de plasma es un tipo de pantalla de gran formato (de 37 a 70 pulgadas) que consta de celdas diminutas situadas entre dos paneles de cristal que contienen una mezcla de los gases nobles neón y xenón. De este modo, el gas de estas celdas se convierte en plasma eléctricamente lo que hace que esta sustancia fosforescente resultante emita luz.

Estas pantallas se caracterizan por dos cosas: su gran luminosidad (más de 1000 lux) y su grandes emisiones de calor (muchas veces incrementado por su formato de gran tamaño). Además, frente a los LCD clásicos encontramos una mayor luminancia muy baja a nivel de negros, lo que hace que el color negro resultante sea más adecuado para el visionado de películas.

Sin embargo, todas estas características pueden provocar el efecto de «pantalla quemada» en los plasmas que no sean modernos -ojo con las ofertas de las grandes superficies-. Esto es, cuando una imagen se queda estática durante mucho tiempo en una pantalla hecha en base fósforo -hoy en día menos que al principio- pueden quedar restos de esta imagen marcados durante un tiempo sobre las imágenes nuevas.

Las pantallas LCD sufren, en ocasiones, de lo que se denomina «píxels atascados o muertos», es decir, algunos de los transmisores de cada diodo píxel parpadea o no funciona correctamente. Normalmente, los fabricantes, aceptan el estándar ISO 13406-2 que permite un máximo de 11 píxels muertos por pantalla. Algo prácticamente invisible al ojo humano.

Sin embargo, frente a las carencias que demostraron los primeros paneles LCD frente a los «plasmas», los investigadores desarrollaron, para ganar calidad de imagen, los paneles LED. En estos, para que cada unidad brille más o menos dinámicamente -la tasa de refresco medida en herzios es la encargada de evitar la molesta «estela» de las imágenes-, se desarrolló la Dynamic Pixel Technology, en la que se dispone de píxels y subpíxels formados íntegramente por LEDs rojos, azules y verdes. Esto hace que se puedan obtener, mezclándolos, más de 16 millones de colores.

Su nitidez -en los paneles «indoor» con menos brillo y más definición- es muy superior a la de cualquier LCD convencional. Además, su disposición en forma de matriz, hace que sean especialmente tolerantes con el estándar Full HD (1920×1080 píxels, esto es, 2.073.600 píxels por imagen).

En resumen

Los paneles de plasma tienen un mayor ángulo de visión, colores más naturales -no está retroiluminados- y un menor efecto estela -los LED más potentes rondan los 200 herzios de tasa de refresco, hay plasmas de hasta 600-. Todo ello hace que sean más tolerantes con las tasas de refresco necesarias para reproducir 3D. Además, para los que nos preocupa el medio ambiente, no contienen mercurio en su fabricación. Para los que nos preocupa el bolsillo, el coste de producción de paneles por encima de las 42 pulgadas de diagonal es más barato, lo que repercute directamente en su precio final.

Por el contrario, las pantallas LCD consumen hasta un 30% menos de electricidad para funcionar, su coste es más bajo y las nuevas pantallas LED igualan el número de colores de los plasmas. A esto hay que unirle una menos probabilidad del efecto pantalla quemada y que los LED de última generación cumplen todos los requisitos medioambientales.

Por eso os recomiendo que os planteéis cuántas pulgadas queréis, qué uso le vais a dar -3D, videojuegos, imágenes de alta resolución- que distancia tenéis hasta vuestra pantalla -no sólo por la relación distancia pulgadas, sino también por el calor que emiten- y, la más importante: cuánto estáis dispuesto a gastaros.