LED con eficiencia superior al 100% no violan leyes de la termodinámica

Los físicos empeñados en “destruir el universo” han llegado con un pequeño LED que produce 69 picovatios de la luz durante el uso, con sólo 30 picovatios de potencia suministrada. Esa es una eficiencia superior al 100%, lo que debería ser imposible, pero no lo es.

La semana pasada,  físicos del MIT publicaron un artículo en Physical Review Letters titulado “Diodos emisores de luz termoeléctricamente bombeados funcionan por encima de la eficiencia unidad.” Mi conjetura es que la mayoría de los físicos temblarán un poco al ver la frase “por encima de la unidad,” porque esa es otra manera de decir ya sea “máquina de movimiento perpetuo” o “energía gratis”, ambos de los cuales es probable que se deba a  un excéntrico (si tienes suerte) o un chiflado total (si no esta).

El exceso puede ser imposible, pero el LED en este trabajo sin duda dio más del doble de energía en forma de fotones, como los investigadores alimentaron en forma de electrones. Encontraron que a medida que disminuye la tensión eléctrica que entró en el LED, la luz emitida por una disminución de la proporción directa, mientras que la potencia de entrada disminuye de manera exponencial. En otras palabras, a menos  potencia  que se proporciona LED, más eficiente se vuelve para producir luz, y si se disminuye la potencia suficiente, pueden ir más allá de la marca de eficiencia del 100%.

Entonces, ¿cómo no se  invalida la conservación de la energía? Tenemos que ver cómo la energía fluye a través de todo el sistema, no sólo en la electricidad y la luz hacia fuera. Cuando el LED se pone a más de 100% de eficiencia eléctrica, comienza a enfriarse por sí mismo hacia abajo, lo cual es otra manera de decir que  trata de robar la energía (en forma de calor) de su entorno y convertir ese calor en fotones.

Este efecto de enfriamiento tiene algunas implicaciones interesantes para la electrónica de baja potencia, pero lo más importante, todos podemos descansar un poco más fácil a sabiendas de que las leyes físicas básicas que enmarcan nuestra percepción del universo han sobrevivido un día más.