Recientemente, investigadores de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido utilizaron una combinación de nanotecnología, ciencia del color, métodos computacionales avanzados, electrónica y procesos de fabricación únicos para diseñar un sistema de iluminación inteligente de próxima generación.
Los investigadores combinaron optimización del color a nivel de sistema, simulación optoelectrónica a nivel de dispositivo y extracción de parámetros a nivel de material. Específicamente, los investigadores diseñaron dispositivos de luz blanca inteligentes y controlables en color utilizando puntos cuánticos, semiconductores diminutos que miden solo unos pocos milmillonésimos de metro de diámetro. En comparación con el LED estándar actual, la iluminación basada en tecnología cuántica tiene una mayor eficiencia de luz y sombra y una mejor saturación de color, y puede lograr un efecto de iluminación cercano a la luz diurna.
Los investigadores generaron un marco de diseño computacional a partir de un algoritmo de optimización de color para redes neuronales en aprendizaje automático, y desarrollaron un nuevo método para modelar el transporte de carga y la emisión de luz. El sistema de iluminación inteligente, llamado QD-LED, utiliza una variedad de colores primarios, más allá del rojo, verde y azul comúnmente utilizados, para simular con mayor precisión la luz blanca. Al seleccionar puntos cuánticos de un tamaño específico, es decir, entre 3 y 30 nanómetros de diámetro, los investigadores pudieron superar algunas de las limitaciones prácticas de los LED y lograr las longitudes de onda de emisión deseadas para probar sus predicciones.
El equipo de investigación también descubrió que al utilizar los tres colores primarios de iluminación convencionales en los LED, pudieron reproducir con mayor precisión la luz diurna. Las pruebas iniciales del nuevo diseño han mostrado un excelente rendimiento de iluminación, con un rango operativo más amplio y un espectro personalizado de luz blanca más amplio que las tecnologías de iluminación inteligente actuales.
El profesor Jong Min Kim del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge dijo: "Esto es un primicia mundial, un sistema de iluminación inteligente de luz blanca completamente optimizado basado en puntos cuánticos de alto rendimiento. Esto significa que la tecnología de iluminación inteligente de luz blanca basada en tecnología de puntos cuánticos se convertirá en un nuevo hito en el campo de la iluminación moderna.
