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Investigadores crean un nuevo material que convierte luz visible en luz ultravioleta y amplía aplicaciones de la fotónica avanzada en energía e industria.
Investigadores de la Universidad de Kyushu, en Japón, desarrollaron un nuevo material capaz de convertir luz visible en luz ultravioleta utilizando solo la luz solar natural. El descubrimiento representa un avance para la fotónica avanzada y puede abrir camino para equipos ópticos más eficientes, además de nuevas aplicaciones en energía solar, impresión 3D y procesos industriales.
Según un artículo publicado en la Revista Nature el 23 de junio de 2026, el semiconductor orgánico alcanzó un 1,9% de eficiencia en la conversión de luz usando solo una molécula donante y presentó un rendimiento de fluorescencia superior al 60%. El material también utiliza materia prima de bajo costo y ya ha sido sometido a solicitud de patente.
Luz visible impulsa un mecanismo inédito de conversión para luz ultravioleta
El estudio fue conducido por el equipo de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Kyushu, liderado por el investigador Yoichi Sasaki. La investigación utiliza un fenómeno conocido como conversión ascendente, que combina dos fotones de baja energía de la luz visible para generar un único fotón de luz ultravioleta.
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Este proceso ya era conocido por la ciencia, pero reproducirlo en materiales sólidos con buena eficiencia siempre ha sido un desafío. La diferencia de este trabajo es lograr realizar esa transformación utilizando solo la iluminación natural del Sol.
Hoy en día, la radiación ultravioleta corresponde a cerca del 6% de la luz solar que llega a la superficie de la Tierra, siendo que solo una parte de ese total puede ser aprovechada en aplicaciones tecnológicas.
Nuevo material organiza moléculas para aumentar la conversión de luz
Para alcanzar este resultado, los científicos modificaron la estructura molecular del nuevo material añadiendo cadenas alquilas a átomos de carbono. El cambio permitió controlar con precisión la distancia entre moléculas vecinas.
Este equilibrio favorece la transferencia de energía y reduce pérdidas provocadas por interacciones electrónicas indeseadas, aumentando la eficiencia del sistema.
Los principales resultados obtenidos fueron:
- eficiencia de 1,9% en la conversión ascendente;
- fluorescencia por encima del 60%;
- funcionamiento con luz solar natural;
- materia prima de bajo costo;
- tecnología sometida a solicitud de patente.
Según Yoichi Sasaki, el desempeño alcanzado es significativo porque pocos materiales sólidos logran alcanzar este nivel funcionando solo con la luz del Sol.
Los investigadores estiman que el sistema produce aproximadamente 2 fotones de luz ultravioleta por cada 100 fotones de luz visible absorbidos.
Avance fortalece la fotónica avanzada y amplía posibilidades tecnológicas
El descubrimiento representa un paso importante para la fotónica avanzada, área dedicada al desarrollo de tecnologías basadas en la manipulación de la luz.
Como la cantidad de luz ultravioleta disponible naturalmente es limitada, transformar parte de la abundante luz visible en radiación UV puede aumentar la eficiencia de diversos equipos sin exigir fuentes artificiales de alta potencia.
Además del ahorro de energía, el uso de un semiconductor orgánico puede facilitar el desarrollo de dispositivos más ligeros y accesibles para diferentes sectores.
Conversión de luz puede beneficiar energía solar, impresión 3D y área de la salud
Los investigadores creen que el nuevo material podrá ser utilizado en diversas aplicaciones que dependen de la radiación ultravioleta.
Entre ellas están:
- aumento de la eficiencia de sistemas de energía solar;
- purificación del aire en ambientes internos;
- impresión 3D con resinas activadas por UV;
- endurecimiento de resinas odontológicas;
- curado de geles utilizados en procedimientos estéticos;
- secado de revestimientos especiales.
Como el sistema utiliza la luz solar natural, estas aplicaciones podrán reducir el consumo de energía y ampliar la eficiencia de diversos procesos industriales.
Tecnología puede acelerar la próxima generación de equipos ópticos
Aunque la investigación aún está en desarrollo, los resultados muestran que la conversión de luz en materiales sólidos puede alcanzar niveles relevantes de eficiencia utilizando solo la iluminación natural.
El trabajo de la Universidad de Kyushu demuestra que la combinación entre luz visible, luz ultravioleta y un nuevo material puede impulsar la evolución de la fotónica avanzada, creando oportunidades para equipos ópticos más eficientes, soluciones industriales sostenibles y nuevas tecnologías orientadas a energía, salud y manufactura.
