Por Dr. Daniel A. Caminos. Investigador-docente en INFIQC (CONICET- UNC). Departamento de Química Orgánica (FCQ, UNC). Espacio “Luz y química”, sector Química y física para un mundo mejor (Museo de Ciencias Interactivo, FCQ, UNC). 

El 16 de mayo de 1960, Theodore Maiman (1927-2007) logró la primera operación exitosa del láser. Debido a eso, en 2017 la Conferencia General de la UNESCO decidió proclamar esa fecha como el “Día Internacional de la Luz” (2), con el fin de fortalecer la cooperación científica y aprovechar su potencial para promover la paz y el desarrollo sostenible.

Pero, ¿por qué es importante la luz para la humanidad? En casi todas las culturas, se ha adorado al Sol, creador del día y proveedor de calor. Desde que se descubrió el fuego, además de cocinar alimentos, los seres humanos le robaron horas a la noche. La luz de la fogata proveía calor y evitaba que se acercaran los depredadores, pero también dejaba tiempo para socializar y contar historias. Estos eventos fueron una de las chispas del inicio del desarrollo de la cultura humana.

Las luces de las primeras ciudades vistas desde lejos llenaron de esperanza a los viajeros. A lo largo de las centurias, la luz de las estrellas en la noche orientaron a los marinos en el viaje. Pero, además, la luz de una reacción química de combustión guió a los barcos cerca de las costas en la noche, permitiendo el intercambio cultural y el comercio entre tierras distantes. 

Gracias a la iluminación de las casas, las tertulias pudieron extenderse por más horas. Los fuegos artificiales estallaron por los cielos, llenando el firmamento de color en forma que las estrellas no podían hacerlo, gracias a la combinación de distintas sales. 

Con el tiempo, la ciencia comprobó que la luz solar capturada por las plantas, les permite a éstas construir moléculas complejas necesarias para la vida. Este proceso llamado fotosíntesis es fundamental para el desarrollo de la agricultura. El Sol también produce diferencias de temperatura en el planeta que son responsables de las corrientes marinas y de los vientos, los cuales fueron aprovechados por la humanidad para cruzar océanos.

Más adelante, una reacción fotoquímica de compuestos de plata pudo capturar una imagen y así las familias lograron recordar eternamente a sus antepasados. Luego, las instantáneas tomaron movimiento. Con la llegada de la fotografía y del cine, las personas capturaron y compartieron las imágenes de la naturaleza y de sus sociedades.

Después, llegó la electricidad y con ella, la bombilla de Thomas Edison apareció en las ciudades. Con este filamento incandescente, las calles se volvieron más seguras y la cena familiar pudo extenderse. En los laboratorios, se empezó a disponer de una fuente de luz constante durante el día y la noche, facilitando el estudio y la comprensión. 

¿Qué es la luz?

Los diversos estudios sobre este elemento tan importante para la humanidad permiten disponer de mucha información sobre sus características. La luz es partícula y es onda. Una onda de campo electromagnético que se propaga en el vacío a 3x10⁸ metros/segundos. Tan rápido y constante en el universo, que solo la llamamos C, por celeritas, en latín. 

El espectro visible es una pequeña parte de esta forma de energía. Las emisiones del Sol, visibles o no, son las que proveen de energía a todo el planeta. Algunos de sus rayos dan calor o permiten la fotosíntesis y otros llenan de color a nuestras vidas.

La luz también se relacionó con el desarrollo de la tecnología. Las familias se pudieron sentar alrededor de la radio, un emisor de sonidos cuya señal llegaba a cada hogar por un tipo de luz que no se percibe a simple vista pero que puede llenar de música y noticias a los hogares. Luego, apareció la televisión: la luz entró por una cámara y fue transformada, viajando de forma invisible hasta concretarse en una pantalla donde las personas pudieron ser testigos de cómo los seres humanos llegamos a la Luna o compartir miles de historias a través de películas y series. 

A su vez, en el siglo XX, las computadoras se instalaron en trabajos y hogares. Sus pantallas, algo toscas al principio, rápidamente se llenaron de millones de colores y de mejor resolución. Y así, un día la comunidad científica logró hacer doblar la luz dentro de un filamento de vidrio. Los continentes quedaron interconectados por la fibra óptica, llevando los pulsos de luz que codifican la información que fluye por Internet y dando lugar a nuevas tecnologías y artes digitales.

En la actualidad, un lector laser informa el precio de un producto y, a la vez, registra la venta y actualiza el stock. Las vidas se rodean de más y más pantallas de luz necesarias para que las personas transmitan ideas, música, imágenes e historias. Hoy, dispositivos LEDs iluminan edificios históricos, le dan una nueva vida y color a las ciudades, nos bañan en las fiestas y en conciertos. Pantallas gigantes anuncian el gol de nuestros equipos favoritos en el Kempes, mientras los jugadores festejan en plena noche sobre un césped que se ve tan verde como si fuera de día gracias a imponentes reflectores. 

En el siglo XXI, el planeta demanda cuidados y la luz abre una puerta para hacer procesos más ecoamigables. La electricidad fotovoltaica es una fuente de energía renovable, accesible, de bajo costo, que se mejora día a día. La fotocatálisis y la fotoquímica permiten realizar reacciones químicas gastando menos energía, de forma más eficiente y generando menos residuos. 

El desarrollo de la fotosíntesis en química orgánica de forma artificial y a escala industrial abre un campo de oportunidades. En el futuro, las terapias fotodinámicas, que combinan luz y compuestos químicos, ofrecerán novedosas alternativas para el tratamiento de algunos tipos de cáncer y de infecciones. (3)

Los desarrollos científicos a partir de la luz siguen avanzando. Las sociedades continúan evolucionando alrededor del mundo gracias a que la humanidad, desde sus inicios, pudo robarle un poquito de luz al Sol. Y eso merece celebrarse.

 

Notas y referencias

(1) Fotocomposición digital del autor entre la cubierta del disco DarkSide of the Moon, de Pink Floyd (1973), Harvest Records, y el Hombre de Vitruvio (1490) de Leonardo da Vinci, disponible en https://www.pngwing.com/es/free-png-zzcy [Consulta: 2 de mayo de 2022] 
La figura del “hombre” como representación del cuerpo humano obedece a la época de creación del Hombre de Vitruvio por Da Vinci. En la composición, la figura masculina modificada representa la interacción entre la luz como ente físico y la cultura humana, tanto de hombres, mujeres y otras identidades no binarias a lo largo de la historia.

(2) UNESCO (30 de octubre-14 de noviembre de 2017). “Actas de la Conferencia General, 39a reunión, París” [En línea] https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000258963_spa [Consulta: 2 de mayo de 2022]

3) Chiarante, Nicolás Agustín, et al (6 de marzo de 2019). “Propiedades antitumorales in vitro e in vivo de una ftalocianina de zinc (II) lipofílica para uso en terapia fotodinámica” Repositorio institucional CONICET Digital. [En línea] https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/80310. [Consulta: 20 de abril de 2022]

"Terapia fotodinámica”. (27 de diciembre de 2019). American Cancer Society, Médicos de la Sociedad Americana Contra El Cáncer. [En línea] https://www.cancer.org/es/tratamiento/tratamientos-y-efectos-secundarios/tipos-de-tratamiento/ra.... [Consulta: 2 de mayo de 2022]