Martes, 21 May,2019
General / MAY 17 2015 / hace 4 años

La iluminación artificial y su historia

El hombre prehistórico salió de las tinieblas de la noche cuando inventó el fuego, lo que le permitió iluminar sus cavernas. También logró el primer ‘aire acondicionado’ al obtener calor con las llamas e igualmente empezó a cocinar los alimentos. Fue tan importante este invento que el culto al fuego reemplazó al que se le hacía al Sol.

La iluminación artificial  y su historia

A partir de la fricción el hombre prehistórico descubrió el fuego, hito importante porque la luz permitió ver cómo se podía progresar hasta llegar al LED.

Las primeras evidencias del uso del fuego por los seres humanos tienen diferentes momentos, dependiendo de la zona geográfica estudiada. En Kenia se han encontrado fragmentos de arcilla que debieron ser calentados a 400 grados Celsius para endurecerse y dan una antigüedad de 1,42 millones de años. 

En China se han hallado rastros de uso del fuego desde hace unos 500 mil a un millón de años. Se encontraron restos óseos con características de hueso quemado, y el análisis con espectroscopía de infrarrojo reveló la presencia de óxidos. Cerca de Tel-Aviv, en la Cueva Qesem, se encontraron grandes cantidades de hueso quemado y hornillos de tierra, lo cual indica que en esa zona se usó el fuego aproximadamente  en los años 790 mil y 690 mil. 

Cuando nuestros antepasados lograron dominar las llamas y producir luz, hubo un giro en su comportamiento. Sus actividades se pudieron extender a las horas nocturnas, el fuego los protegió de animales y al cocinar los alimentos se dio un avance en la nutrición.


El fuego fue clave para el desarrollo humano

Richard Wrangham, antropólogo de la universidad de Harvard, sostiene que el cocido de comidas con vegetales pudo haber disparado el aumento de la capacidad cerebral, ya que los carbohidratos complejos de alimentos con almidones fueron más fáciles de digerir, lo que garantizó que el hombre prehistórico asimilara más calorías.

Cuando apareció el candil, probablemente hace unos 50 mil años, además de la madera y el carbón de leña, se usó como combustible aceite o grasa de origen animal y su cráneo se empleó para poner en su interior estos combustibles con una mecha de trenza de pelos. A continuación se reemplazó la cabeza por recipientes de piedra para la misma función. En Mesopotamia, hace unos 4.500 años, se usaron conchas de moluscos marinos como lámparas.

Siglos más tarde se comenzaron a utilizar los tizones, que los egipcios y cretos fueron mejorándolos, colocando paja envuelta o estopa alrededor de un pedazo de madera, untadas con cera de abejas y resina, algunas veces perfumada. La vela se inventó en Egipto alrededor del siglo XIV a C.

En la antigua Roma, las tinieblas se iluminaron con las lámparas de aceite, que fueron colgadas al techo con una cadena que a lo largo del tiempo se iban decorando con labrados y ornamentos de metal. Las más luminosas poseían varios picos con sus respectivos pabilos. Las teas eran principalmente utilizadas en los casamientos y entierros.


Los palacios de la Edad Media lucieron hermosos candelabros 

Más tarde, en la Edad Media, aparecieron otros tipos de iluminación, como las linternas con pabilos internos. Los amplios recintos se iluminaron con hacheros y candelabros de hierro forjado, artesanalmente ornamentados. Las velas se mejoraron para que produjeran menos humo.

El inventor alemán Freidrich Winzer patentó la iluminación a gas de hulla en 1804, y una termolámpara usando gas destilado de madera se patentó en 1799, aunque en 1795 William Murdoch instaló un sistema de alumbrado similar para una fábrica en Inglaterra. A comienzos del siglo XIX la mayoría de las ciudades europeas y norteamericanas iluminaron sus calles con estas lámparas.

Luego llegó la bombilla eléctrica, cuando el químico inglés Sir Humphry Davy inventó este primer tipo de lámpara de arco. Él generó la incandescencia de un hilo fino de platino en el aire al aplicar un voltaje en sus extremos y hacer circular corriente. En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los mineros.

A partir del descubrimiento de Davy, el francés León Foucault desarrolló en 1840 una lámpara de arco, que por descarga eléctrica entre dos electrodos de carbón producía luz. Este método se utilizó para el alumbrado exterior en las calles. Por la misma época, se avanzó en la invención y el uso de redecillas o camisas de un tejido especial sobre la base de amianto para lograr luz blanca incandescente en las lámparas de gas.


Edison dijo: ‘Hágase la luz’

La gloria de Thomas Edison se prendió cuando en octubre de 1870, en Nueva York, encendió la primera lámpara con filamento de carbono. Esta se mantuvo por dos días en funcionamiento continuo. En 1901 se inventó la bombilla de vapor de mercurio, precursora de la lámpara fluorescente, de la que ya había teorizado el francés, Antoine. H. Becquerel en 1857. 

Una lámpara incandescente es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico - en la actualidad wolframio - hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica. Con la tecnología existente, actualmente se consideran poco eficientes, ya que el 95% de la electricidad que consume la transforma en calor y solo el 5% restante en luz.

La protección del medio ambiente ha obligado a reemplazar las bombillas de Édison por nuevos sistemas de iluminación y el diodo emisor de luz –LED - es la alternativa más llamativa según los expertos. El primer LED comercial alumbró en 1962, cuando se combinó galio, arsénico y fósforo, emitiendo luz roja. 

El progreso continuó en la década del 70, cuando se consiguieron los LED verde y naranja y se desarrollaron los LED infrarrojos, que son tan populares en el control remoto de los televisores. En los 80 entraron en escena el galio, el aluminio y el arsénico, lográndose un brillo aproximadamente 10 veces superior y se pudieron utilizar en display y pasadores de mensajes. 

En los 90, la tecnología dio a luz el material que fue más exitoso que los anteriores. Se trata de los LED de aluminio, indio, galio y fosforo. Con este compuesto se consigue una gama de colores que va desde el rojo hasta el amarillo, si se combinan adecuadamente los cuatro materiales. Además, su vida útil es superior a los que le precedieron. Mientras que los primeros tenían una vida efectiva de 40 mil horas, esta nueva tecnología produce LED con una durabilidad de 100 mil horas.


El LED blanco se toma las lámparas

El LED blanco toma protagonismo con el advenimiento del diodo emisor del color azul a mediados de los 90. Fue el más difícil de obtener pero la perseverancia en las investigaciones de Shui Nakamura, permitieron completar los colores del arco iris, al fabricar su diodo con nitruro de galio. Shui recibió el Premio Nobel de Física en 2014, compartido con Isamu Akasaki y Hiroshi Amano, quienes también investigaron sobre este LED.

Combinando en un mismo encapsulado los LED de los colores básicos se obtiene el blanco, lo que ha permitido que en este siglo se tengan varios tipos de presentaciones de lámparas con diodos blancos de bajo consumo de energía. En los últimos años, los científicos tratan de desarrollar diodos con materiales poliméricos orgánicos que permitirán ahorrar más en su fabricación.

Los LED blancos son la moda en la iluminación de todo espacio que requiera luz, garantizándose mucha más durabilidad de las bombillas, mucho menos consumo de energía, y por lo tanto, mucha menos contaminación. 
 

 

Por Diego Arias Serna
Presidente Fundación Semillero Científico EAM
[email protected]
[email protected]


COMENTA ESTE ARTÍCULO

En cronicadelquindio.com está permitido opinar, criticar, discutir, controvertir, disentir, etc. Lo que no está permitido es insultar o escribir palabras ofensivas o soeces, si lo hace, su comentario será rechazado por el sistema o será eliminado por el administrador.

logo-copy-cronica
© todos los derechos reservados
Powered by: rhiss.net