Puede que llegue el día en que la pantalla de tu móvil sea una "central eléctrica". El OLED es ya una tecnología imprescindible en móviles y televisores, pero un equipo de investigación japonés ha logrado un dispositivo de ensueño: uno que "emite luz" y "genera electricidad" a la vez en un solo elemento. Además, ha conseguido la primera emisión de luz azul del mundo en un dispositivo así, abriendo el camino hacia el color completo.

Emitir luz y generar electricidad eran procesos opuestos en el OLED

El OLED aprovecha el fenómeno por el que un material orgánico emite luz al pasar corriente por él. Es delgado, ligero y flexible, por lo que se usa mucho como pantalla de móviles y televisores. Por otro lado, en el campo de la energía solar avanza el desarrollo de las células solares orgánicas (OPV), que emplean semiconductores orgánicos.

A primera vista parecen tecnologías parecidas, ambas ligadas a la "luz", pero su principio de funcionamiento es justo el contrario. El OLED convierte energía eléctrica en luz; la célula solar convierte energía luminosa en electricidad. En términos físicos, son procesos inversos.

Por eso, tratar de lograr ambas funciones a un buen nivel en un mismo dispositivo chocaba con un muro de "compromiso" (trade-off): mejorar una empeoraba la otra. En estudios anteriores, aun garantizando cierta eficiencia de generación, la eficiencia de emisión llegaba a caer por debajo del 0,001%, muy lejos de lo práctico.

El nuevo material "MR-TADF", clave del avance

En enero de 2026, un equipo conjunto formado por el profesor especial Hirohiko Fukagawa, del Centro de Ciencia Avanzada de la Universidad de Chiba, los Laboratorios de Investigación de Ciencia y Tecnología de NHK y el profesor Takuji Hatakeyama, de la Escuela de Posgrado de Ciencias de la Universidad de Kioto, presentó un resultado que rompe este viejo obstáculo.

La clave del avance es el material "MR-TADF", siglas de "Multi-Resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence" (fluorescencia retardada activada térmicamente de multirresonancia). En pocas palabras, es un material orgánico inteligente capaz de reaprovechar como luz la energía que normalmente se perdería en forma de calor. Además, la luz que emite es de altísima pureza y logra con gran eficiencia el azul, un color especialmente difícil de conseguir.

El equipo usó este material MR-TADF como "donante" (que cede electrones) y controló con precisión los fenómenos que ocurren en la interfaz con un material "aceptor" (que recibe electrones). La clave técnica fue el control de un parámetro llamado "energía de enlace del excitón" (Eb).

En los semiconductores orgánicos, las cargas positiva y negativa (hueco y electrón) que nacen al absorber luz se atraen con fuerza, y separarlas para extraer electricidad provoca una gran pérdida de energía. El causante de esa pérdida es la Eb. En los materiales orgánicos convencionales, la Eb era alta, de 0,3 a 0,6 eV, pero con el MR-TADF se logró reducirla drásticamente hasta 0,01-0,4 eV. Cuanto menor es la Eb, menor es la pérdida de tensión al generar electricidad, lo que hizo posible compatibilizar emisión y generación.

Primera emisión de luz azul del mundo: se abre la puerta al color completo

Lo más destacado de esta investigación es que también se logró controlar el color de la luz. El equipo descubrió que el valor de la Eb es un factor decisivo del color emitido: las combinaciones de moléculas con Eb alta dan luz amarilla (longitud de onda larga) y las de Eb baja dan luz azul (longitud de onda corta).

Aplicando este principio, los dispositivos verde y naranja alcanzaron a la vez una eficiencia cuántica externa superior al 8,5% y una eficiencia de conversión eléctrica de en torno al 0,5%. Es notable que, según los cálculos teóricos basados en el rendimiento del material verde, ese 8,5% se acerca al límite teórico con pérdidas eléctricas casi nulas.

Además, incluso en el dispositivo de emisión y generación azul, hasta ahora considerado imposible, se logró una eficiencia cuántica externa de aproximadamente el 2% y una eficiencia de conversión eléctrica superior al 1%. Compatibilizar emisión y generación de luz azul en un solo elemento fue el primer caso del mundo. Con los tres colores primarios (rojo, verde y azul) disponibles, se hace posible el funcionamiento a todo color en toda la región de la luz visible.

Este resultado se publicó el 20 de enero de 2026 en la revista científica "Nature Communications".

De la información en catástrofes a los sensores sin batería: aplicaciones que se amplían

Si esta tecnología se lleva a la práctica, se abren aplicaciones muy diversas.

La más inmediata es el ahorro de energía en las pantallas. Cuando una pantalla OLED no se usa (en reposo o mostrando una imagen oscura), la propia pantalla puede absorber la luz ambiental y generar electricidad, lo que podría reducir el consumo de batería.

También se espera su uso para mostrar imágenes en situaciones donde es difícil asegurar el suministro eléctrico, como en catástrofes. Como "pantalla autoalimentada" que genera su propia energía con la luz solar mientras muestra información, podría servir para transmitir datos importantes, como avisos de evacuación o mensajes de confirmación de estado.

Además, resulta prometedora su aplicación en sensores y dispositivos IoT que no necesiten alimentación externa: aparatos de seguridad o de monitorización ambiental que obtengan energía de la escasa luz de interiores y emitan luz para mostrar información cuando haga falta.

Que los Laboratorios de Investigación de Ciencia y Tecnología de NHK participen en este trabajo también es significativo: en el resultado se aprovecha la tecnología de pantallas OLED flexibles que NHK ha cultivado durante años, con la mira puesta en su futura aplicación como nueva tecnología de visualización en la radiodifusión y las comunicaciones.

Por supuesto, quedan retos de cara a su uso práctico. La eficiencia de generación actual, de un 0,5-1%, sigue siendo baja para una célula solar, y hace falta mejorar la durabilidad. Pero es muy relevante haber demostrado el principio de que "un solo elemento puede compatibilizar emisión y generación a un buen nivel".

La colaboración entre universidades y organismos públicos de investigación de Japón ha abierto un nuevo horizonte en la electrónica orgánica. Que la pantalla de un móvil produzca electricidad: quizá ese futuro de ciencia ficción esté más cerca de lo que parece.

¿Qué innovaciones están surgiendo en tu país en tecnología de pantallas o de energía? ¿Qué opinas sobre el futuro del OLED? Cuéntanos tu punto de vista.

Referencias