Rubén Darío Costa bio-LED Premio FPdGi

Realizó su tesis doctoral sobre el iridio, uno de los materiales más raros y escasos de la tierra. “Me di cuenta de que toda la investigación que había hecho no podía llevarme nada más que a algo académico”, afirma el doctor en química Rubén Darío Costa. Intuía entonces, hace diez años, que “el futuro son los materiales sostenibles” y ese olfato profesional le ha llevado ahora a obtener el Premio Fundación Princesa de Girona en la categoría Investigación Científica 2020, gracias en parte a su trabajo con los bio-LED.

El reto que viene afrontando este valenciano de 36 años no es otro que el uso de productos biológicos en la tecnología con el fin de reducir el impacto medioambiental. Este es el leitmotiv de su trayectoria investigadora, en la que destaca la labor realizada, durante los últimos cuatro años, en el desarrollo de los bio-LED.

Tierras raras

Un LED (siglas de light-emitting diode, que se puede traducir como “diodo emisor de luz”) está compuesto por un emisor de color azul de alta potencia, cuya invención se llevó el Premio Nobel de Física 2014, y un filtro que transforma dicho color. En este último elemento está el lastre que, por así decirlo, pone freno a la sostenibilidad del producto final.

“Los filtros de itrio, por ejemplo, son muy buenos para convertir la luz azul en un amarillo-anaranjado, lo que, en combinación, da un color blanco”, explica Costa. El problema es que hablamos de una de las denominadas Tierras Raras, elementos químicos muy escasos en la corteza terrestre que son tóxicos, contaminantes y no renovables

Hay esto hay que añadir que en la actualidad “no existe una cultura del reciclaje con los LED como sí hay en las pilas o las baterías”. Estas bombillas acaban en la basura, a pesar de que el filtro está formado por un material finito. Por eso ya hay previsiones que hablan de que en 10 o 15 años no se podrá mantener la producción actual.

Hormonas de estrés

El otro inconveniente es que el blanco que se obtiene no es el idóneo porque “tiene un componente de azul muy alto”, lo cual puede afectar a nuestro ciclo circadiano, apunta el investigador, sobre todo cuando nos llega esa luz por la noche.

Lo que ocurre es que “manda a nuestro cerebro la información de generar hormonas de estrés para estar alerta, ya que ese componente azul es el que tenemos al mediodía, cuando nuestros antepasados se dedicaban a cazar y recolectar”, añade Rubén Darío Costa.

LED azul sin proteína.

Tanto las pantallas de los ordenadores y lo móviles, como la iluminación de nuestras casas (está última en menor medida por estar más alejada de nuestros ojos) nos afecta negativamente. Como advierte Rubén Darío Costa, “hay que ser conscientes de que llegamos a estar 14 horas al día sumergidos en luz artificial”.

Como las medusas

Para solucionar ambos problemas, se buscan alternativas desde hace años. “Otro tipo de materiales orgánicos, como los colorantes o los polímeros, no han acabado de funcionar bien –recuerda el científico en declaraciones a Innovaspain–, así que nosotros nos planteamos utilizar las proteínas fluorescentes estabilizadas en un polímero”.

Sería algo similar a lo que ocurre con las medusas, que generan una luz azul que es cambiada por un filtro natural hecho de proteínas fluorescentes. “Si otros materiales están tan bien optimizados para cambiar colores y transmitir colores debajo del mar, ¿por qué no podríamos pasarlos a nuestras manos y evitar el agua?”.

LED amarillo verdoso con proteína.

En el año 2015 empezaron a trabajar en “cómo eliminar la gran cantidad de agua sin dañar la funcionalidad de la proteína”. Su primer dispositivo funcionó durante bio-LED unos cinco días y el prototipo actual ya ha llegado a los seis meses de estabilidad. Siguen trabajando para ampliar este tiempo y, además, hacerlo con todas las proteínas posibles, ya que eso les permitiría incluir distintos colores de luz. 

Se trata, por tanto de “reemplazar los filtros inorgánicos por filtros de proteínas”. Sus principales problemas son la “estabilidad” y el color, pero la meta está fijada: “Poder obtener estabilidades en torno al año, pero no solo para el color verde, que ahora estamos estudiando mucho porque es una proteína modelo, también para un naranja, un amarillo o un rojo”.

Diferencias entre países

Costa trabaja desde 2017 en el instituto IMDEA Materiales de Madrid, donde lidera el laboratorio de materiales y dispositivos optoelectrónicos híbridos. Entre otros reconocimientos, recibió el premio MIT Technology Review 2017 como Innovador Europeo menor de 35 años, el Jóvenes Investigadores 2016 de la Real Sociedad Española de Química o el Silver Medal European Young Award. 

Rubén Darío Costa con parte de su equipo de investigación.

Trabajo como jefe de grupo en Alemania y reconoce que estamos muy lejos de los germanos respecto a la financiación. “A nivel de talento, yo creo no –continúa–. España tiene tan buen talento o incluso mejor que otros países”, como lo prueban las posiciones que ocupa en los rankings de publicaciones y número de citas. “Somos un país que está en el top diez”.

Respecto a la financiación privada, el joven investigador cree que, con la estructura industrial que tenemos en España, “cuesta más que las compañías se quieran involucrar en proyectos a medio y largo plazo”. 

“No es como en Estados Unidos, donde con una idea y tres experimentos ya te dan dinero suficiente para montar una spin-off –afirma Rubén Darío Costa–. De cada mil solo sale una, pero cuando sale tienes un Google o un Facebook. En Europa en general somos muy conservadores: solamente aquellas ideas que estén muy maduradas pueden recibir suficiente financiación para salir”.

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