Que es la luz negra

¿Qué es la luz negra y cómo funciona?

Cuando hablamos sobre que es la luz Negra, nos referimos, más precisamente, a la luz invisible (por ejemplo la que se utiliza en las discotecas para iluminar con ultravioleta cualquier prenda de color claro).

Luz Negra o Ultravioleta, más allá del violeta

La luz negra emite luz ultravioleta, que fue descubierta en 1802 por el físico alemán Johann Wilhelm Ritter. Se dio cuenta de que más allá del violeta, los "rayos químicos" eran capaces de oxidar el cloruro de plata.

Se necesitaron varias décadas para comprender que los rayos "químicos" (ultravioleta), visibles y "térmicos" (infrarrojos) formaban un continuo que constituía el espectro de la radiación óptica.

La luz negra no debe confundirse con un cuerpo negro

A bajas temperaturas, ésta también emite radiación invisible, pero sólo en el infrarrojo. El filamento de tungsteno de una lámpara incandescente se comporta como un cuerpo negro: emite mucho infrarrojo, poco visible (y, por tanto, con un rendimiento luminoso muy bajo) y muy poco ultravioleta.

Por lo tanto, no es en absoluto rentable fabricar luz negra a partir de una lámpara incandescente, aunque esta solución se haya propuesto en el pasado.

La mejor manera de producir luz ultravioleta es realizar una descarga eléctrica en vapor de mercurio.

Esta es la técnica utilizada en los tubos fluorescentes desde hace más de 80 años.

Luz negra o eliminación del visible

El mercurio emite mucha luz ultravioleta, pero también algunas "líneas" en el rango visible, la más intensa de las cuales es una línea verde a unos 546 nm.

Para crear una luz negra, hay que filtrar la luz dejando pasar los rayos ultravioleta y eliminando los visibles, es decir, ¡todo lo contrario al vidrio ordinario!

El físico estadounidense Robert Williams Wood inventó un vidrio con estas propiedades a principios del siglo XX. Utilizado en las lámparas durante la Primera Guerra Mundial, este invento permitió comunicarse por la noche con la señal ultravioleta invisible.

En la práctica, el vidrio de Wood contiene mucho óxido de níquel. Lógicamente, su aspecto es prácticamente negro.

Sólo se transmiten los extremos visibles cuando se enciende la lámpara. En particular, la línea espectral a 405 nm del mercurio da a la luz un color violeta.

Ligeramente menos eficaces, pero mucho más fáciles de usar que el vidrio de Wood, las envolturas de las lámparas de luz negra que se comercializan actualmente están hechas de un revestimiento depositado sobre el vidrio ordinario.

¡UV sí, pero UV-A!

Una vez eliminada la luz visible, una lámpara de descarga de mercurio emite mucho UV... pero principalmente a 254 nm.

Esta longitud de onda es perfecta para una lámpara germicida para esterilizar zonas de trabajo o equipos en laboratorios biológicos, o para eliminar virus y bacterias del agua.

Pero para que se considere luz negra, la lámpara debe emitir un UV menos energético, llamado UV-A de 315 a 400 nm.

Por lo tanto, el UV-C debe convertirse en UV-A por fluorescencia.

Mientras que los tubos fluorescentes actuales utilizan tres tipos de fósforos que, excitados por la línea espectral a 254 nm, emiten en el rojo, el verde y el azul, las lámparas fluorescentes de luz negra sólo utilizan un fósforo que emite en la gama de los rayos UVA, normalmente alrededor de 370 nm.

Una alternativa es utilizar lámparas de mercurio, pero esta vez, a alta presión.

No se necesitan fósforos, ya que estas lámparas emiten directamente en la banda espectral de 350-375 nm.

Aún más sencillo y sin utilizar un filtro de madera, es posible emitir UV directamente con LEDs.

Cuanto más se adentra uno en el UV lejano, más emergente es la tecnología y más cara es la lámpara UV. Pero para la luz negra, las lámparas LED que emiten alrededor de 390 nm ya están disponibles a precios competitivos.

Fluorescencia

Sea cual sea el uso, el principio de utilización de la luz negra es el mismo: excitar un material con radiación ultravioleta para provocar su fluorescencia (en el rango visible).

El color emitido por la fluorescencia depende en gran medida de la naturaleza e intensidad de la radiación UV.

Por lo tanto, es posible que se produzcan sorpresas agradables o no, cuando se cambie la tecnología de la luz negra, por ejemplo, cambiando a una solución LED.

En las discotecas, se trata de los abrillantadores presentes en toda la ropa blanca. La luz negra también puede utilizarse para revelar patrones de seguridad impresos con tintas "invisibles" en billetes o tarjetas de identidad, o para resaltar patologías dermatológicas.

Los artistas y diseñadores también utilizan la luz negra para hacer que las obras de arte o la arquitectura sean fluorescentes.

Del sol a las cabinas de bronceado

Por último, siempre conviene recordar que el sol es una fuente muy intensa de radiación ultravioleta y que es esencial protegerse la piel (crema solar) y los ojos (usando gafas de sol).

Las lámparas de luz negra que emiten UV-A de baja energía pueden parecer menos problemáticas. Sin embargo, la exposición a esta luz, cuyo aspecto invisible puede ser una trampa, debe limitarse.