Presto i LED giganti sostituiranno le lampadine?

L’introduzione e l’implementazione del light-emitting diode (LED) in grado di emettere luce bianca ha segnato l’inizio di una vera e propria rivoluzione per l’illuminazione degli ambienti. Questi minuscoli punti di luce sono economici, assicurano una lunga durata e richiedono quantità molto basse di energia per funzionare. Tali caratteristiche hanno fatto sì che nel corso degli anni i LED siano stati utilizzati per la segnaletica stradale e anche per i megaschermi pubblicitari, ma nonostante ciò i piccoli diodi in grado di emettere luce non si sono ancora diffusi all’intorno delle nostre abitazioni o degli uffici, dove l’illuminazione viene ancora affidata alle vecchie lampadine a incandescenza o fluorescenza.

Illuminare un ambiente con i LED non è del resto semplice: ogni punto di luce in grado di emettere luce bianca è generalmente grande pochi millimetri quadrati. Un light-emitting diode particolarmente luminoso arriva a produrre circa 80 lumen (l’unita di misura utilizzata per indicare i livelli di luminosità di una fonte di luce) a fronte dei 1.500 lumen prodotti da una lampadina a incandescenza da 100 watt. Circa 20 volte in meno.

Per rimediare all’emissione di luce relativamente bassa, numerosi produttori hanno pensato bene di unire insieme più LED, aumentando così la quantità di luce prodotta ma ottenendo una fonte luminosa molto ingombrante. Altri, si sono invece dedicati alla realizzazione di LED di nuova generazione in grado di produrre individualmente fino a 1.000 lumen. Una soluzione valida, ma al momento poco percorribile a causa degli alti costi di un singolo LED “ultraluminoso” e della difficoltà di rendere diffusa la luce originata da un solo piccolo punto di luce.

Dopo una lunga fase di ricerca, ora Luminus Devices potrebbe aver la soluzione a portata di mano per illuminare gli ambienti con i LED. La società ha implementato un progetto nato nei laboratori del Massachussetts Institute of Technology (MIT) dando vita al LED PhlatLight, un LED con un’area di emissione della luce pari a 12 millimetri quadrati. Un singolo LED è così in grado di produrre una luce pari a circa 3.300 lumen, mantenendo un consumo di energia particolarmente basso.

Il segreto risiede in un particolare reticolo in grado di favorire l’emissione dei fotoni dal punto di luce. Banalizzando molto, nei LED tradizionali più è grande la superficie di emissione della luce, più risulta difficile far uscire i fotoni (i “pacchetti di luce”) prima che gli stessi siano riassorbiti dal LED, da ciò deriva la dimensione ridotta dei tradizionali light-emitting diode. Per superare tale ostacolo, i ricercatori di Luminus Devices hanno creato un reticolo sulla superficie di emissione della luce del LED. Questa minuscola rete è in grado di far uscire i fotoni, ma non di farli rientrare, impedendo così al LED di riassorbire i pacchetti di luce che produce. Il reticolo consente dunque di creare LED con una superficie molto più ampia mantenendo alta la loro resa luminosa.

Per illuminare gli ambienti, i ricercatori hanno implementato un sistema del tutto simile ai tubi fluorescenti che troviamo comunemente negli uffici. Il LED PhlatLight viene collocato a una estremità del tubo fluorescente e, quando emette la luce, induce la fluorescenza della lampada che a sua volta emette una luce diffusa. Salvo contrattempi, la nuova generazione di LED potrebbe essere pronta per il mercato entro un paio di anni.