As luces LED (díodos emisores de luz) son coñecidas por ser unha opción de iluminación máis sostible desde o punto de vista medioambiental. Agora, o grupo de Física e Química de Materiais do Centro de Investigación en Nanomateriais e Biomedicina (CiNBIO) da Universidade de Vigo (UVigo) investiga como conseguir que este tipo de iluminación teña un maior contraste, cores máis puras e unha aínda mellor eficiencia enerxética.
Este é o obxectivo do proxecto Inducing Efficient and Multiwavelength Circularly Polarized Emission From Perovskite Nanocrystals Using Chiral Metasurfaces, dirixido polo doutor en química física Lakshminarayana Polavarapu, que busca xerar luz quiral —un tipo de luz con propiedades de polarización específicas— a partir dunhas estruturas cristalinas, coñecidas como nanocristais de perovskita de haluro de chumbo, utilizando metasuperficies quirais, algo que representa un avance significativo no eido da nanofotónica.
Luz quiral
“A esencia do proxecto consiste en inducir emisións de luz quiral en nanocristais de perovskita, que por si mesmos non posúen esta propiedade. A quiralidade é unha propiedade óptica que se dá na natureza e que fai que un obxecto non sexa superpoñible coa súa imaxe especular”, explica Nadesh Fiuza-Maneiro, unha das expertas detrás deste proxecto. “Para entendela mellor, podemos fixarnos nas nosas mans que, por moito que as movamos, non coinciden entre elas. Cando se aplica a moléculas, a quiralidade ten efectos moi interesantes, como facer que unha molécula dunha quiralidade determinada sexa un fármaco eficaz, mentres que a súa imaxe especular pode ser tóxica”, continúa.
Para conseguir que os nanocristais de perovskita emitan luz quiral, utilizan substratos ou metasuperficies quirais que interactúan coa perovskita. Esta, ao estar preto do substrato quiral, “percibe” a quiralidade e comeza a comportarse de xeito similar emitindo luz quiral, algo que non facía por si mesma. Isto permite crear emisións lumínicas polarizadas de xeito natural.
“Ademais disto, outra das propiedades destacables da perovskita é que, modificando a súa composición, podes modificar a cor dos nanocristais pasando por todo o espectro de tonalidades”, conta o investigador principal, Lakshminarayana Polavarapu. “Así, o que facemos dentro desta investigación é modificar o substrato para xerar luz quiral de resonancias e cores diferentes, como azul, verde, amarelo, vermello…”, engade.
Aplicacións potenciais
Este proxecto ten como obxectivo principal a mellora da eficiencia lumínica, algo que permitirá a creación de dispositivos máis eficientes, un paso fundamental para reducir a pegada enerxética. Ademais, os nanocristais de perovskita están gañando terreo en campos como as enerxías renovables, especialmente nas células solares, onde a súa eficiencia comeza a competir con tecnoloxías máis tradicionais.
“Poder controlar a polarización de luz sen a necesidade de utilizar polarizadores adicionais é un avance significativo, xa que reduce as perdas de enerxía e mellora a eficiencia xeral”, comenta Polavarapu. “Ademais, un certo nivel de luz polarizada é fundamental para a fabricación de dispositivos de alta calidade, como as pantallas 3D”, sostén.
Desde o grupo de Física e Química de Materiais do CiNBIO, rematan resaltando a importancia das colaboracións internacionais para desenvolver este tipo de proxectos e poder seguir investigando en como mellorar a eficiencia enerxética da iluminación.
