Uno de los grandes hitos en la generación lumínica a nivel mundial sucede en 2014. Ese año los científicos japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura obtienen el premio Nobel de Física por haber inventado el led azul, una fuente de luz eficiente, duradera y ecológica.

El suceso cambia la forma de generar pantallas para los computadores y otros dispositivos electrónicos, afianzando la tecnología OLED (Organic Light Emitting Diode) que, al igual que los LED (Light Emitting Diode) y los LEC (Light Emitting Electrochemical Cell), pertenecen al segmento de la iluminación de estado sólido.

“Sin embargo, la principal diferencia es que los LEC son fabricados a partir de una simple capa de un material luminiscente iónico -conocido como iTMC- y aún se encuentran en desarrollo”, explica Iván González Pavez, docente del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias Naturales, Matemática y del Medio Ambiente UTEM.

El docente lleva poco más de una década estudiando la aplicación de la química en tecnologías. De hecho, desde que inicia sus estudios doctorales el año 2011, centra su foco de interés en el uso eficiente y el cuidado ambiental de los dispositivos LEC.

De allí es que entre 2018 y 2022 lidera como investigador responsable el Fondecyt N°11180185, llamado “Versatile Ru (II), Ir (III) And Re (I) Luminescent Complexes for Applications as Light-Emitting Electrochemical Cells (LEC) and/or Electrochemiluminescence Gel (Gel-Ecld) Devices”. En el proyecto participan también docentes y estudiantes de la UTEM, junto a académicos de las universidades Católica, Técnica Federico Santa María y Central.

El principal objetivo de la investigación es generar dispositivos luminiscentes, que nosotros denominamos LEC, con metales de transición y que estos puedan competir con los sistemas actuales de iluminación. La gracia de los LEC es que son económicos, simples y se pueden crear en laboratorios. “Aunque todavía tenemos desafíos en cuanto a durabilidad, luminiscencia, que sean rentables y competitivos con los OLED, que son las típicas pantallas que se utilizan en smartphones, computadores y otros dispositivos”, apunta el profesor González Pavez.

Bacterias, cobre, energía

Durante el desarrollo del estudio Fondecyt, los investigadores han probado muchos de sus experimentos en diversos colegios de la región Metropolitana. “Específicamente el trabajo que realizamos es explicar el uso eficiente de la energía. Nosotros vemos fácilmente que la energía tiene un costo monetario, pero no visualizamos los efectos de contaminación que implica. En Chile y el mundo vivimos una crisis de energía, aunque contamos con fuentes más limpias, aún dependemos del uso de combustibles fósiles”, señala el docente de la UTEM.

Además, cuenta que “con las/os estudiantes hablamos sobre cómo podemos llevar las ciencias y el laboratorio a una aplicación. Ahí es donde les mostramos que tenemos efectos de luminiscencia, de fosforescencia y qué podemos transformar. Les mostramos que lo que hacemos en el laboratorio tiene aplicabilidad, que las pantallas de los dispositivos que utilizamos día a día no vienen de la nada”.

La base de este trabajo académico son los compuestos inorgánicos a base de metales de transición. “Estos transforman la energía y nosotros nos dimos cuenta de que esto también puede ser aprovechado en aspectos biológicos, especialmente para el tratamiento de bacterias, por ejemplo. A eso nosotros le llamamos terapia fotodinámica”, explica el profesor.

Precisa que la resistencia de las bacterias es alta por el consumo de antibióticos y para eso se trabaja con esos mismos compuestos que sirven para aplicaciones tecnológicas, “pero nos basamos en la parte de transformación de energía para que nos puedan ser utilizados, por ejemplo, para combatir bacterias intrahospitalarias como la Klebsiella pneumoniae”, acota.

Actualmente, el profesor González Pavez escribe un artículo científico que va a publicarse junto a otros académicos. “Además, mi próximo proyecto está enfocado en economizar aún más los dispositivos LEC a base del uso de metales y compuestos más económicos como el cobre y la plata, por ejemplo. Teniendo en consideración en que nuestro país produce cobre, esto podría ser importante”, agrega el investigador de la UTEM.

Profesor Iván González Pavez, docente del Departamento de Química de la FCNMM UTEM.