Il LED si è infilato così uniformemente, così impercettibilmente, nelle nostre vite quotidiane che raramente riceve il riconoscimento che merita. Sarebbe apparso ridicolo suggerire – anche poche generazioni fa – che si potesse avere luce senza calore. Dalla fiamma della candela alle lampadine a incandescenza, le due cose erano inseparabili.

Eppure eccoci qui, a produrre regolarmente luce quasi senza calore e risparmiando energia nell’impresa. Come è nata questa rivoluzione? È una storia di scoperte incomprese, uno scienziato autodidatta che lavora in condizioni impegnative mentre l’assedio di Leningrado imperversava lì fuori, la forza di Corporate America e tre scienziati la cui persistenza avrebbe meritato un premio Nobel.

Una debole luce gialla

È il 1907 e Henry J Round sta cercando di realizzare un miglior set wireless. Un assistente di Guglielmo Marconi, a Londra, sta infilando dei cavi sottili in vari cristalli nella speranza di migliorare un ricevitore ‘a vibrisse’ – il primo tipo di diodo a semiconduttore – quando nota una debole luce. Giallastra a basse tensioni, verde a quelle più alte. Tutto appare piuttosto debole, quindi scrive le sue scoperte, le pubblica come una nota a piè di pagina e dimentica il tutto come una novità inspiegabile e così rimane fino a quando non arriva Oleg Losev.

Nato in Russia nel 1903, Oleg non ha mai avuto un’istruzione universitaria, non ha mai lavorato con collaboratori o ha avuto il supporto di un gruppo di ricerca. Non ha mai avuto un ruolo superiore a quello di un tecnico, tuttavia, se qualcuno ha il diritto di essere considerato il vero padre del LED è proprio Oleg Losev.

Promesse non mantenute

Ai suoi tempi, la maggior parte degli esperti pensava che questa novità fosse tutta una sorta di effetto termoelettrico – forse piccoli archi elettrici – e che non avrebbe mai potuto essere una luce senza calore. Ma non per Oleg Losev, le sue misurazioni indicarono che si trattava di luce fredda ed egli pensò che potesse avere qualcosa a che fare con la nuova scienza della meccanica quantistica, forse l’opposto dell’effetto fotoelettrico, quello che Einstein scoprì nel 1905.

Nel 1927 Losev depositò un brevetto, “L’invenzione proposta”. Scrisse, “Usa il noto fenomeno della luminescenza di un rilevatore carborundum … Allo scopo di… Comunicazione telegrafica e telefonica veloce, trasmissione di immagini e altre applicazioni“. Nel 1941, e anche mentre Leningrado era sotto assedio, egli stava lavorando ad un semiconduttore amplificato a tre terminali, un transistor. Il suo documento sull’argomento è andato perduto. Mori entro l’anno. A soli 38 anni.

Il rosso e il verde

Corporate America, tuttavia, l’aveva notato e nel 1961 Robert Baird e Gary Pittman brevettarono un LED a infrarossi per Texas Instruments – al di fuori dello spettro visibile, ma promettente. Quindi l’anno successivo Nick Holonyak Jr., ingegnere consulente della General Electric, usò il fosfuro di arsenuro di gallio per produrre il primo LED rosso visibile.

I LED gialli seguirono il rosso nel 1976, ma la luce LED blu ad alta intensità – l’importantissimo B nell’RGB – era inafferrabile e rimase tale fino ai primi anni ’90.

La caccia al blu

La chiave, la vera sfida da molti milioni di dollari, era far crescere i cristalli blu di cristalli di nitruro di gallio di alta qualità di cui i LED avevano bisogno, un compito che molti ritenevano così difficile da essere fuori portata. Tre professori giapponesi, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura non solo hanno persistito, ma ci sono riusciti e hanno vinto il premio Nobel 2014 per la fisica.

L’aggiunta di blu al rosso e al verde ha cambiato tutto. La luce bianca era ora possibile, così come lo erano anche i display a LED a colori, la proiezione laser – sia fosforo che puro – la sottile retroilluminazione su TV e smartphone, persino l’agricoltura idroponica ad alto rendimento.

E se dai a un LED blu un rivestimento fluorescente, crei lampade bianche altamente efficienti, a risparmio energetico e che riducono l’impronta di carbonio, che ora si trovano in quasi ogni casa e in ogni automobile. Henry J Round non lo sapeva quando ha attaccato quel filo a quel cristallo, ma la catena di eventi che ha messo in moto ha cambiato il nostro mondo.