As lâmpadas LED oferecem vantagens consideráveis em relação a outros tipos de iluminação. Sendo mais eficientes, eles requerem muito menos eletricidade para funcionar. Elas não emitem calor indesejado da mesma forma que as lâmpadas incandescentes tradicionais, e as melhores delas duram muito mais que as lâmpadas fluorescentes.
Mas os LEDs não estão isentos de problemas. As dúvidas persistem sobre as ligações suspeitas entre problemas de saúde, como fadiga, transtornos de humor e insônia, devido à superexposição à luz azul produzida pelas lâmpadas LED padrão de hoje. Além disso, os preços mais altos podem fazer com que os compradores de lâmpadas pesem outras opções.
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Houston liderada por Jakoah Brgoch, professor associado de química na Faculdade de Ciências Naturais e Matemática e investigador principal do Texas Center for Superconductivity, está desenvolvendo uma lâmpada LED que emite a maior parte de sua energia do segmento violeta mais seguro de o espectro de luz visível. Em vez de apenas mascarar a luz azul, eles estão desenvolvendo uma classe única de materiais luminescentes chamados fósforos que absorvem a emissão de cor única de um LED violeta e convertem a luz para cobrir a maior parte do espectro visível.
“Nosso grupo está criando fósforos que operam não com o chip LED azul convencional que quase todas as lâmpadas LED usam hoje, mas com um chip LED violeta. Isso basicamente se afasta do azul para o violeta como fonte base e então converte a luz violeta do LED na luz branca de amplo espectro que vemos”, explicou Brgoch. “Nosso objetivo final é que esta nova lâmpada de base violeta seja tão eficiente em termos energéticos quanto possível e também barata, eventualmente produzindo nova iluminação tecnologia comercializável para os consumidores.”
Neste ponto, você pode estar olhando para a lâmpada LED padrão da sua lâmpada favorita e descobrindo que sua luz branca está ótima. Mas, tecnicamente falando, não existe luz branca pura.
Segure um prisma contra essa lâmpada e você verá sua luz separada em comprimentos de onda que mostram uma bela gama de faixas de cores que vão do violeta ao vermelho; isso é o que os cientistas chamam de espectro visível da luz. (Se o seu prisma não for útil, imagine ter seu próprio arco-íris minúsculo. Seria muito parecido.)
A luz de sua lâmpada parece branca porque seus olhos e cérebro trabalham juntos para misturar a percepção humana dessas faixas separadas de cores em uma luz branca que pode, neste momento, estar iluminando as palavras que você lê. Diferentes tipos de lâmpadas enfatizam diferentes partes do espectro visível da luz.
Os engenheiros de empresas de iluminação manipulam o equilíbrio para criar um ambiente específico. Um pouco mais de vermelho produz uma luz branca suave e quente que é boa em uma sala de estar, enquanto os tons de azul frios emitem uma luz branca nítida melhor para a iluminação de escritórios. Mas fora do laboratório, a tendência dos LEDs para o azul tem sido difícil de evitar.
“Às vezes você reconhece - essas são as lâmpadas LED mais baratas. E às vezes parece uma bela luz branca quente. Mas mesmo nas lâmpadas mais caras, se for baseada em um LED azul, ainda há um componente significativo de luz azul entrando sorrateiramente ”, explicou o professor.
Ultimamente, os cientistas têm se concentrado em como as frequências da luz afetam a saúde.
“Com o advento da iluminação LED, as empresas começaram a tentar entender como os humanos interagem com a luz e, mais importante, como a luz interage com os humanos”, disse Brgoch. “Ao sentar-se no escritório, os tons de azul da luz são ótimos porque ajudam a ficar alerta. Mas essa mesma luz à noite pode mantê-lo acordado. Este é o equilíbrio que você deve atingir. Trata-se de seguir um ciclo circadiano natural sem interrupção ”.
Estudos do sono revelam que a superexposição noturna às frequências azuis pode alterar hormônios como a melatonina, às vezes levando à insônia, ciclos de sono perturbados e outros problemas. Também há suspeita de exposição excessiva à luz azul na formação de catarata. Curiosamente, os moradores urbanos que vivem em meio a luzes de rua baseadas em LED, semáforos e placas comerciais iluminadas estão expostos a mais exposição de LED diurna e noturna do que os suburbanos.
“Isso não quer dizer que devemos simplesmente remover toda a luz azul de suas lâmpadas. Você precisa de um pouco do espectro azul. Não se trata de eliminar o azul, mas de mantê-lo em um nível razoável. É isso que buscamos com nosso trabalho ”, disse a assistente de pesquisa graduada Shruti Hariyani, autora do artigo.
De volta ao laboratório, Brgoch e sua equipe estão focados em identificar fósforos e descobrir quais são mais viáveis, em energia eficiência e economia, para avançar para lâmpadas protótipo. “Procuramos encontrar novos materiais como uma forma de também ajudar a reduzir o custo dessas luzes. Sempre que você tem mais materiais disponíveis, os custos de licenciamento de patentes caem e isso torna as lâmpadas mais baratas. Então essa é uma de nossas forças motrizes ”, disse Brgoch.