IMDEA Materiales Madrid lidera un proyecto europeo para producir luz blanca a partir de bacterias. Los investigadores tratan de diseñar proteínas fluorescentes como las de los animales marinos para sustituir los actuales filtros de los LEDs.
El objetivo del proyecto es sustituir los actuales filtros de los LEDs por proteínas diseñadas genéticamente y producidas por bacterias comunes como la Escherichia coli.
Actualmente, los LEDs se componen de un chip emisor de luz azul y de un filtro fabricado con tierras raras. Así convierten la luz azul en luz blanca.
Sin embargo, estos filtros tienen diversos problemas. Entre ellos, que la conversión a luz blanca no es total. Eso afecta a la vista de los niños y al ritmo circadiano de los adultos. Y, además, el uso de tierras raras complica aún más su uso, ya que no se reciclan y son escasas. Se prevé que el aumento de producción de LEDs provoque un agotamiento de las tierras raras en un periodo de entre 10 y 15 años.
El proyecto
El proyecto ENABLED, liderado por IMDEA, quiere sustituir los filtros de tierras raras por proteínas similares a las que utilizan animales marinos para producir luz. Así lo explican:
“Tres de cada cuatro animales marinos producen luz de alta potencia mediante un sistema que usa, precisamente, proteínas como filtro”
El equipo de investigadores ya ha conseguido extraer esas proteínas de los animales marinos. Y, además, estabilizarlas en plásticos sin que pierdan sus propiedades luminiscentes.
Entre los siguientes pasos, buscan diseñar genéticamente proteínas similares a esas pero adaptadas específicamente a las necesidades de iluminación de nuestra sociedad.
Además, las proteínas con las que se fabricarán estos bio-LEDs serán producidas por bacterias muy estudiadas. Tal es el caso de la Escherichia coli, un tipo de microorganismo que crece rápidamente y con mucha facilidad debido a sus escasos requerimientos nutricionales.
IMDEA y ENABLED
ENABLED es uno de los proyectos pioneros en biología sintética al servicio de la iluminación. El proyecto está desarrollado por un consorcio en el que participan España, Italia y Austria. Ha recibido 2,6 millones de euros de la Comisión Europa a través de la convocatoria Tecnologías Emergentes Futuras (FET por sus siglas en inglés). Su duración es de tres años.
IMDEA Materiales (Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Materiales) lidera el proyecto ENABLED, dirigidos por Rubén Costa. No es la primera vez que hablamos de este centro. Es un instituto de investigación independiente promovido por la Comunidad de Madrid para realizar investigación en la vanguardia de la ciencia e ingeniería de materiales.
IMDEA cuenta actualmente con ciento veinte investigadores de dieciocho nacionalidades diferentes.
Sus programas de investigación se centran en el desarrollo de materiales avanzados, principalmente para los sectores de: transporte; energía; tecnologías de la información; manufactura; y en la exploración de materiales emergentes y procesos para un desarrollo sostenible.
Línea de acción de la Unión Europea
Para la Unión Europea es necesario avanzar en los diodos emisores de luz blanca (WLED) que puedan remplazar los filtros de color inorgánicos por fósforos orgánicos no tóxicos y sostenibles.
Para la UE, ENABLED propone un enfoque radicalmente nuevo para preparar Bio-WLED de bajo costo, altamente eficientes y estables mediante el desarrollo de nuevas herramientas de síntesis biológica para producir nuevas proteínas fluorescentes artificiales (AFP) en bacterias. Eso se logrará, lo que se logrará combinando proteínas naturales y nuevas estructuras con emisores LED sintéticos. Los nuevos Bio-WLED también superarán las limitaciones previas relacionadas con la foto-desactivación de los cromóforos naturales.
