La madera luminiscente alumbrará las casas del futuro

Un grupo internacional de ingenieros y científicos ha desarrollado una innovadora solución en iluminación y decoración en base a películas de madera luminiscente, con características hidrofóbicas e interesantes condiciones funcionales. Según un comunicado de la American Chemical Society, el desarrollo podría convertirse en un futuro en una alternativa ecológica y económica para resolver necesidades lumínicas en hogares y otros espacios internos.

Los denominados materiales luminiscentes son capaces de absorber energía del ambiente y transmitirla hacia el exterior en forma de luz visible. El fenómeno se genera a partir de transiciones electrónicas que tienen lugar en la estructura y producen los fotones. Presentan un enorme potencial hacia el futuro, teniendo en cuenta el ahorro energético y los beneficios ambientales que conllevan. Sin embargo, aún deben superar algunas limitaciones con relación a su funcionalidad.

Ahora, especialistas de distintos países han creado una película de madera de base biológica con condiciones luminiscentes, que tendría la capacidad para convertirse en un elemento de iluminación en interiores combinando eficiencia y sostenibilidad ambiental. La innovación se describió en un artículo publicado en ACS Nano, y fue desarrollada por un grupo de especialistas liderados por Qiliang Fu, del KTH Royal Institute of Technology de Suecia, e Ingo Burgert, de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) en Suiza.

La iluminación interior es una necesidad ineludible en hogares, comercios, empresas e industrias. Sin embargo, la mayoría de los materiales empleados con este propósito en la actualidad no presentan características amigables con el medio ambiente: en un gran porcentaje, incluyen plásticos u otros derivados del petróleo. En consecuencia, un gran desafío para los científicos, ingenieros y diseñadores industriales es desarrollar materiales sostenibles que reduzcan el impacto ambiental y, al mismo tiempo, garanticen eficiencia lumínica.

Un nuevo enfoque

Con ese propósito, los especialistas han desarrollado como una de las posibles soluciones diferentes películas de madera con propiedades ópticas. Sin embargo, hasta el momento estas alternativas no han podido alcanzar la eficiencia buscada debido a distintas limitaciones, como por ejemplo malas propiedades mecánicas, una iluminación irregular, falta de resistencia al agua o el empleo de una matriz de polímero a base de petróleo, una condición que elimina su carácter sostenible.

Para superar estos escollos, el equipo de expertos eligió la madera de balsa. Le aplicaron un tratamiento que permitió resaltar su porosidad y eliminar componentes indeseados, como por ejemplo la lignina. Posteriormente, incorporaron una solución que contiene puntos cuánticos, nanopartículas semiconductoras que brillan en un color determinado cuando son estimuladas con luz ultravioleta (UV). Para finalizar, sumaron un revestimiento hidrofóbico que garantiza la resistencia al agua de las películas.

Como resultado, los investigadores obtuvieron una película de madera densa y resistente al agua, que presenta excelentes propiedades mecánicas. Al aplicarse luz ultravioleta, los puntos cuánticos incorporados emitieron una luz uniforme de tono naranja, que demostró ser eficaz para crear un panel luminiscente dedicado a alumbrar el interior de una pequeña casa de juguete. Los expertos destacaron que se podrán aplicar distintos tipos de puntos cuánticos a las películas de madera, buscando soluciones lumínicas con múltiples alternativas en cuanto a colores y tonalidades.

En cuanto a las aplicaciones de esta innovación, los especialistas indicaron que el material sostenible de iluminación óptica podría ser atractivo en diseños de interiores, por ejemplo en lámparas o paneles laminados, como así también en herramientas para fotónica y dispositivos láser, entre otras posibilidades.

Referencia

Luminescent and Hydrophobic Wood Films as Optical Lighting Materials. Qiliang Fu, Kunkun Tu, Christian Goldhahn, Tobias Keplinger, Maria Adobes-Vidal, Mathias Sorieul and Ingo Burgert. ACS Nano (2020).DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.0c06110

Foto:

Cuando se expone a la luz ultravioleta en el exterior, un panel de madera luminiscente (derecha) ilumina un espacio interior, mientras que un panel no luminiscente (izquierda) no lo hace. Imagen: adaptada de ACS Nano 2020, DOI: 10.1021/acsnano.0c06110.