Boletín UNAM-DGCS-322
Ciudad Universitaria
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final del boletín
DISEÑAN
FÍSICOS UNIVERSITARIOS DIFUSORES ÓPTICOS ESPECIALES
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Podrían ahorrar grandes cantidades de
energía lumínea en los sistemas de los proyectores de transparencias, pantallas
de proyección o semáforos, dijo Eugenio Méndez, del IF de la UNAM
·
El dispositivo está fabricado con
foto–resina, explicó en el CCADET
Investigadores
del Instituto de Física (IF) de la UNAM, en colaboración con especialistas del
Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE) y
de la Universidad de California, Estados Unidos, diseñan difusores ópticos
especiales que podrían ahorrar grandes cantidades de energía lumínea en los
sistemas de proyectores de transparencias, pantallas de proyección o semáforos.
Así
lo informó el doctor Eugenio Méndez, quien ha creado un difusor que, a
diferencia de los convencionales, utiliza luz blanca, funcional en todo el
espectro visible.
Al
dictar la conferencia “Diseño de difusores ópticos con características especiales”,
en el auditorio del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico
(CCADET), el experto explicó que ese dispositivo es un elemento que, como su
nombre lo indica, produce haces difusos, o sea, los esparce en direcciones
específicas.
Se
puede diseñar para diferentes propósitos. En proyectores de diapositivas, por
ejemplo, es común su empleo para uniformar la iluminación de la transparencia.
Sin él se vería el filamento del bulbo.
Sin
embargo, los convencionales producen una distribución angular que no es
uniforme (la intensidad depende de la dirección de observación). Esto implica
que solamente se puede utilizar un pequeño intervalo de ángulos,
desperdiciándose entonces la mayor parte de la luminiscencia. Esto trae como
consecuencia que los equipos usen lámparas potentes.
Otro
ejemplo son las pantallas de proyección, donde la luz es reflejada no sólo a la
audiencia, sino al techo, piso o a los lados del auditorio. Caso similar es el
de los semáforos. Por ello, un difusor especial sería ventajoso.
El
dispositivo creado por el científico universitario y sus colegas adquiere esa
cualidad porque evita el despilfarro. Está diseñado para que no se pierda la
energía y, a la vez, haya irradiación uniforme donde es requerido.
Eugenio
Méndez recordó que también existen los llamados "holográficos", que
son en esencia hologramas generados por computadora y que incluso se pueden
encontrar comercialmente. Estos basan su principio de operación en el fenómeno
de la difracción (una desviación por obstáculos). Los creados en el IF se
fundamentan, por el contrario, en la refracción (un cambio de dirección por un
medio transparente).
Esta
diferencia se manifiesta en el resultado. Mientras que los holográficos
funcionan con luz de un color específico (al ser una longitud de onda, como la
de un láser), dejan de ser eficientes con otras tonalidades. "Si están
diseñados para rojo y se usa azul su actividad se deteriora".
Así,
una de las ventajas del difusor especial es ser insensible a esa mecánica.
Presenta las mismas características en todo el espectro visible, por lo que es
acromático. Incluso opera con polarización.
Esta
innovación tiene una simetría rectangular y está fabricado de foto–resina,
polímero usado comúnmente en la fabricación de circuitos integrados, y que se
caracteriza porque cuando se expone a los rayos ultravioleta modifica su
estructura.
En
cuanto al tamaño, dijo Eugenio Méndez, es pequeño para propósitos comerciales,
pues se trata de un modelo de laboratorio. Tiene dos centímetros, con
estructuras internas de 50 ó 60 micras. "En la industria existe interés
por este tipo de instrumentos, pero deben ser más grandes, de 5 a 10
centímetros, o mayores".
La
investigación llevó alrededor de cuatro años, y también condujo a fabricar
difusores lambertianos (que esparcen luz por igual en todas direcciones),
circulares para generar distribuciones específicas a lo largo del eje óptico, y
de otros tipos.
De
hecho, señaló el experto, "al principio no se sabía si era posible diseñar
una superficie (sobre la cual incide el haz lumíneo) que produjera estos
resultados, y qué tipo de estadísticas podría arrojar. Ahora lo tenemos bien
entendido y el problema está en encontrar métodos sencillos para producir los
dispositivos".
Es
la primera vez que se hace un estudio sistemático del fenómeno, con una base
teórica y un análisis del recuento de la superficie requerida. Incluso, ya se
ha intentado obtener la patente del método y el diseño en Estados Unidos,
finalizó.
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Foto 01
Investigadores del Instituto de
Física diseñan difusores ópticos especiales que podrían ahorrar grandes
cantidades de energía en los sistemas de proyectores de transparencias o
semáforos, explicó Eugenio Méndez.
Foto 02
Eugenio Méndez,
del Instituto de Física, diseñó con colegas de otras instituciones un difusor
óptico especial que se fundamenta en el fenómeno de la refracción de la luz.