Nuevo material emite luz infrarroja luego de ser expuesto al Sol

Un equipo de científicos liderados por Zhengwei Pan, profesor asociado de Fisica e Ingeniería en el Franklin College of Arts and Sciences de la Universidad de Georgia ha creado un nuevo material que puede emitir luz infrarroja (IR) luego de haber sido expuesto a la luz del Sol. Si bien no es la primera vez que se desarrolla un material de este tipo, es es el que mejor rendimiento tiene: puede emitir luz IR durante más de dos semanas tras iluminarlo solamente durante un minuto. Se trata de un compuesto que -según sus creadores- puede resultar muy útil en campos tan diversos como el diagnóstico médico y las fuerzas militares.

Todos hemos visto materiales capaces de emitir luz luego de haber sido expuestos auna fuente luminosa intensa. Algunos son muy comunes, como los utilizados en los relojes de manecillas, que pueden emitir fotones con una longitud de onda visible durante algunos minutos luego de ser iluminados. Otros, más raros, hacen lo mismo pero emitiendo luz infrarroja (IR). A pesar de que somos incapaces de ver los IR a ojo desnudo, se trata de un tipo de radiación que tiene muchas aplicaciones, sobre todo en medicina, señalización, y -por supuesto- la guerra. En general, los materiales capaces de emitir rayos IR que se habían descubierto hasta ahora eran poco eficientes. Necesitaban tiempos de exposición altos y podían emitir durante períodos de tiempo bastante cortos. Pero un trabajo realizado por un equipo de científicos liderados por Zhengwei Pan, profesor asociado de Física e Ingeniería en el Franklin College of Arts and Sciences de la Universidad de Georgia ha cambiado por completo este panorama. 

Zhengwei Pan

Tal como lo han explicado en la edición online de la revista Nature Materials, el nuevo compuesto puede emitir un resplandor de más de 360 horas de duración, dentro del rango de frecuencias del infrarrojo cercano, tras un único minuto de exposición a la luz solar. Zhengwei Pan afirma que este nuevo material tiene muchas aplicaciones interesantes, en campos tan diversos como la medicina, las aplicaciones militares y las celdas solares de alta eficiencia. “Exponiendo este material a la luz solar durante solo un minuto se consigue que genere luz infrarroja durante más de dos semanas”, dice Pan. Y no solo funciona cuando se lo expone a la luz natural, sino que también puede ser estimulado por las lámparas de luz fluorescente que se utilizan normalmente para iluminar interiores, lo que multiplica sus aplicaciones. En el campo médico, por ejemplo, puede ser útil si se lo fabrica a nanoescala para unirlo a las células cancerosas. De esa manera, los médicos podrían visualizar más fácilmente las pequeñas metástasis. En el ámbito militar podría utilizarse para construir placas cerámicas que sirvan como fuente de luz a las tropas que van equipadas con gafas de visión nocturna. Incluso podría mezclarse con la pintura de los muros y convertirlos en emisores de luz IR.

Más de 360 horas de luz, tras un único minuto de exposición a la luz solar.

El secreto de la alta eficiencia de este material se encuentra en los iones trivalentes de cromo, que al ser expuestos a la luz elevan sus electrones a un estado de energía más alto. Cuando desaparece la fuente de luz, los electrones regresan a su estado fundamental liberan energía en forma de luz infrarroja.