El presidente de Alemania, Frank-Walter Steinmeier, entregó en Berlín el premio Deutscher Zukunftspreis 2024 a un equipo de expertos, dirigido por Norwin von Malm y Stefan Grötsch, de AMS Osram y Hermann Oppermann, del Instituto Fraunhofer de Fiabilidad y Microintegración IZM por la implementación tecnológica de su idea: una matriz LED que convierte los faros de los automóviles en proyectores. La tecnología LED desarrollada por el equipo abre nuevas posibilidades para diseños innovadores gracias a su distribución de luz de alta resolución y su eficiencia energética.

En el marco de su proyecto Digital Light, los investigadores y sus equipos han replanteado por completo la tecnología LED inteligente y han establecido una tecnología básica que permite numerosas aplicaciones nuevas, incluso más allá de los faros de los automóviles.

Así, han desarrollado una fuente de luz más pequeña, más ligera, más eficiente, más inteligente y más precisa en su emisión de luz que las fuentes de luz convencionales. El nuevo sistema permitirá, por ejemplo, que los faros de los automóviles iluminen la carretera con precisión y luminosidad, sin deslumbrar ni poner en peligro a los vehículos que circulan en sentido contrario ni a los peatones. En este caso, no es posible utilizar una combinación convencional de luces de cruce y de carretera, ya que debe ser posible controlar la distribución espacial de la luz y que la propia luz se adapte a la situación correspondiente. Para lograrlo, el nuevo faro no utiliza dos fuentes de luz como los faros convencionales, sino que se basa en 25.600 LED en una matriz de 320 x 80 puntos, donde cada LED individual puede controlarse con una señal digital. En combinación con una lente especial, esto crea un faro que funciona de manera muy similar a un proyector de vídeo.

El nuevo sistema requiere un espacio mínimo de instalación y es muy eficiente, ya que sólo se encienden los LED que realmente se necesitan para la distribución de la luz deseada. En cambio, los sistemas con modulación de luz pasiva se basan en el sombreado, es decir, la fuente de luz está siempre encendida a plena potencia y la luz no deseada se filtra. Sin embargo, esta es una solución ineficiente, ya que implica generar luz innecesaria. Además, el calor generado debe disiparse, lo que requiere sistemas de refrigeración grandes y costosos. El nuevo sistema evita que se produzcan estas pérdidas.

Para aumentar la seguridad, Osram y Fraunhofer han desarrollado algo especial: su faro proporciona una luz precisa y eficiente para la carretera, pero también actúa como proyector y puede proyectar pictogramas sobre la carretera, por ejemplo, un copo de nieve si hay riesgo de heladas o un símbolo específico para conductores que circulan en sentido contrario.

La información basada en la luz abre nuevas posibilidades de aplicación para la matriz LED del equipo, que se puede controlar a través de un sistema digital. Los ejemplos incluyen la comunicación óptica de datos entre chips de computadora, por ejemplo, en centros de datos para aplicaciones de IA o realidad aumentada (RA). En este caso, la matriz de luz podría usarse como un monitor virtual para gafas de RA, donde se muestra información digital en el campo de visión del usuario además del entorno del mundo real. Un diseño compacto y la eficiencia energética son esenciales aquí, ya que las gafas de RA deben ser livianas y tener una larga duración de la batería. Estos casos de uso demuestran el enorme potencial de la luz digital cuando se trata de transformar las formas en que los humanos y los dispositivos electrónicos interactúan.

El Deutscher Zukunftspreis, que se concede anualmente desde 1997, es uno de los galardones más prestigiosos para los logros científicos en Alemania y está dotado con 250.000 euros. Reconoce los logros destacados en los campos de la tecnología, la ingeniería y la ciencia que dan como resultado productos listos para su uso práctico. Cada año, un prestigioso jurado selecciona a tres equipos de investigación y su idea innovadora de entre una amplia gama de proyectos, mediante un proceso de varias etapas. Estos tres equipos pasan a la ronda final, el "círculo de los mejores". Además de la innovación, el jurado también evalúa el potencial económico y social del proyecto.