"Más luz, menos calor": Un día en la vida del académico Jiang Fengyi de la Academia China de las Ciencias
A las 8 de la mañana, fuimos a la oficina del Centro Nacional de Investigación e Ingeniería Tecnológica de LED sobre base de silicio para entrevistar a Jiang Fengyi, pero no lo encontramos. Sus estudiantes nos dijeron: "Se han equivocado de lugar; el profesor Jiang rara vez está en su oficina."
Este centro de investigación está ubicado en la Zona de Alta Tecnología de Nanchang. En sus tres plantas alberga seis laboratorios, incluidos los de fabricación de equipos, crecimiento de materiales y fabricación de chips. "Allí donde haya un problema sin solución, aparecerá el profesor. Solo podéis contactar con él a través de su teléfono móvil."
La llamada se conectó y se escuchó una voz en mandarín con acento de Jiangxi: «Estoy aquí, en la sala de equipos de deposición química de vapor organometálico (MOCVD) de la primera planta; ¡hoy he estado muy ocupado!»
▲ Jiang Fengyi trabaja en su laboratorio en la Zona de Desarrollo Industrial de Alta Tecnología de Nanchang (foto tomada el 5 de agosto de 2022). Foto de Zhou Mi, Agencia de Noticias Xinhua
Al entrar en el laboratorio, siete sistemas MOCVD están dispuestos ordenadamente. Son equipos clave para la fabricación de chips de iluminación de estado sólido (SSL). Frente al sistema más grande, una persona de estatura media vestida con un traje limpio blanco está ofreciendo orientación a todos.
La luz indicadora del dispositivo parpadeaba y los datos en la pantalla de la consola cambiaban constantemente. «Realizar experimentos requiere un proceso continuo de ensayo y error». El presentador alzó la voz. Era Jiang Fengyi.
Jiang Fengyi, de 59 años, es académico de la Academia China de las Ciencias y vicerrector de la Universidad de Nanchang, pero prefiere que lo llamen "Profesor Jiang": le gusta este apelativo.
Llamamos: «Profesor Jiang». Él nos hizo señas para que nos sentáramos a un lado: «Esperen un momento. En este momento estamos enfrentando un problema difícil con nuestro experimento de LED amarillo».
El diodo emisor de luz (LED), abreviado como LED en inglés, es un dispositivo emisor de luz de uso común. El LED de luz amarilla es la tecnología clave central en la que Jiang Fengyi se ha centrado en los últimos años. No requiere fósforo de tierras raras y no presenta riesgo de luz azul, y se considera un posible sustituto de la fuente de iluminación artificial actual de "LED azul + fósforo de tierras raras".
Inesperadamente, la espera duró varias horas. Tras recorrer el laboratorio, seguimos al profesor Jiang hasta la oficina del tercer piso.
Tras quitarse el traje anti-polvo, la camisa blanca del profesor Jiang estaba empapada de sudor. “¡Las condiciones de investigación son mucho mejores ahora!” Señaló por la ventana: “Nos trasladamos del campus de la Universidad de Nanchang a la Zona de Alta Tecnología. Este edificio de laboratorio tiene casi 9.000 metros cuadrados. Al principio, el laboratorio solo tenía 60 metros cuadrados. Pedimos prestados 600.000 yuanes para comprar equipos y comenzamos a investigar el LED azul.”
▲ Jiang Fengyi trabajando en su laboratorio en la Zona de Desarrollo Industrial de Alta Tecnología de Nanchang (foto tomada el 5 de agosto de 2022). Foto de Zhou Mi, Agencia de Noticias Xinhua
Corre las cortinas, enciende las luces de la habitación y deja que la conversación comience con esta sala llena de "luz".
“这个天花板吊灯就是我这里研制的，以人眼比较舒适的红、黄光为主。”江老师“开课”了：从煤油灯、白炽灯、荧光灯到蓝光LED，以前一次次照明技术都是由国外定义。
"Por ejemplo, las lámparas de queroseno se llamaban 'lámparas de aceite extranjero' porque el aceite para lámparas era importado en aquella época. La tecnología de iluminación LED también logró avances en el extranjero, ¡pero no podemos seguir dependiendo de luces LED extranjeras!"
A principios de este siglo, las patentes centrales del LED azul, ampliamente utilizado hoy en día, aún estaban monopolizadas por empresas extranjeras. Esto hirió profundamente a Jiang Fengyi.
Estaba decidido a abrir un nuevo camino eligiendo crecer materiales sobre sustratos de silicio para la fabricación de chips. Este proceso implica numerosos pasos, con más de 70 capas solo en la estructura del material, más de 100 procedimientos de crecimiento y más de 2.000 parámetros.
"Cada parámetro es una variable y cada ajuste es un proceso de prueba y error. Encontrar la solución óptima requiere miles y miles de iteraciones", dijo.
Jiang Fengyi ha recorrido este camino de "perseguir la luz" durante 19 años. Desarrolló con éxito materiales y tecnología de chips para LED azules sobre sustrato de silicio, convirtiendo a China en el tercer país del mundo en poseer derechos de propiedad intelectual independientes para la tecnología de LED azules.
Enciende una lámpara de mesa cilíndrica sobre la mesa, y una suave luz amarilla se extiende por el escritorio. El profesor Jiang la palmea con alegría: "¡Esto es LED amarillo dorado, una tecnología de iluminación LED mejor pero más difícil!"
En 2011, mientras se centraba en el LED azul, Jiang Fengyi ya había puesto su mirada en el LED amarillo. Sin embargo, los investigadores nacionales e internacionales se enfrentaban a una "brecha de la luz amarilla": la eficacia luminosa de la luz amarilla era significativamente menor que la de la luz azul, y la eficiencia apenas superaba el 10%.
Jiang Fengyi abrió el cajón y sacó una gruesa pila de diarios, en los que registraba el progreso diario de su investigación. Ha mantenido este hábito durante casi 30 años.
▲En la década de 1990, se lograron importantes avances en la investigación sobre estructuras de superredes tensionadas, completada mediante la colaboración de tres profesores de la Universidad de Nanchang: Pan Chuankang (centro), Jiang Fengyi (derecha) y Zheng Daichou. Su innovadora tecnología de escaneo capa por capa mediante canalización de haces iónicos mejoró la precisión de medición en un orden de magnitud, alcanzando un nivel líder a nivel internacional en aquella época (foto de archivo). Foto de Song Zhenping, Agencia de Noticias Xinhua.
Al abrir el diario superior, Jiang Fengyi trazó varias líneas gruesas bajo la cifra "9.4%" en una página: "Este es un obstáculo."
En aquel momento, el laboratorio contaba con cuatro equipos MOCVD. Jiang Fengyi destinó tres a la luz azul y uno a la luz amarilla. «La inversión era considerable y el futuro incierto, así que no me atrevía a avanzar demasiado rápido».
Sin embargo, la eficacia luminosa de la luz amarilla producida por esta máquina se detuvo en el 9,4 %.
"En aquel momento dudé, preguntándome si este camino conduciría al éxito." Jiang Fengyi pasó las páginas de su diario hacia atrás.
El cuaderno de laboratorio suele contener una página de datos de investigación por día. Pero el 3 de febrero de 2016, Jiang Fengyi llenó cinco páginas escritas densamente. Registró las escenas y las instrucciones de la visita de inspección del Secretario General Xi Jinping.
"Decidimos destinar tres equipos para luz amarilla: ¡manos a la obra!", dijo Jiang Fengyi, poniéndose de pie y rebuscando entre los archivos del armario. "Vean, el apoyo nacional está aumentando y ya existen políticas de fomento a nivel provincial y municipal. En tiempos tan favorables, ¿qué excusa tenemos para no esforzarnos?"
Jiang Fengyi y su equipo estaban "clavados" en el laboratorio. Cuando tenían hambre, comían cajas de comida en el laboratorio; cuando estaban cansados, buscaban un lugar para echar una siesta. "Una vez, no salimos del edificio durante toda una semana", dijo, señalando la cama de la habitación.
▲ Jiang Fengyi trabaja con los miembros de su equipo en el laboratorio ubicado en la Zona de Alta Tecnología de Nanchang (foto tomada el 5 de agosto de 2022). Foto de Zhou Mi, Agencia de Noticias Xinhua
Después de 40 días, la eficacia luminosa superó la "brecha de la luz amarilla", alcanzando el 12,2 %. Sin embargo, este valor se estancó posteriormente.
"¡Lo sabía, este abismo no es tan fácil de cruzar!", dijo el profesor Jiang, haciendo una pausa. "Tras reflexionar, propuse modificar el equipo. Decidimos 'intervenir' en el equipo MOCVD importado. Cuando todos lo supieron, dijeron que era demasiado audaz."
Durante más de un mes, dirigió a dos expertos en equipos y a un grupo de ingenieros trabajando horas extras, realizando seis modificaciones importantes y más de diez ajustes menores, logrando mejorar significativamente el rendimiento del MOCVD.
El 5 de mayo de 2016, tras casi 100 días de investigación intensiva, Jiang Fengyi llegó temprano al laboratorio. Todos miraban la pantalla mientras aparecían los resultados de las pruebas de los chips y dispositivos fabricados con el nuevo equipo: ¡17,2%!
Un estudiante gritó. Jiang Fengyi, normalmente reservado, también aplaudió con alegría.
"Al 12%, aún tenía dudas, pero al llegar al 17%, quedó claro que este camino es viable."
¿Cómo se escribió la entrada del diario ese día?
"2016-05-05, Resultado: La eficacia luminosa alcanzó el 17%... Con una optimización adicional, se espera superar el 25%..."
Adivinando lo que pensábamos, el profesor Jiang dijo: "Siento que aún estamos muy lejos de cumplir las encomiendas del Secretario General hacia nosotros; no debemos ser arrogantes."
26 de octubre de 2016: 21,4 %, 16 de julio de 2018: 24,3 %, 25 de noviembre de 2020: 27,9 %... La eficacia luminosa de la luz amarilla ha superado repetidamente los límites, estableciendo continuamente nuevos récords mundiales.
El camino de "búsqueda de la luz" de Jiang Fengyi continúa. En los últimos dos años, han mejorado continuamente la eficacia luminosa de la luz amarilla y han acelerado la conversión de resultados. Poniéndose de pie para mirar por la ventana, el viejo Jiang señaló las luces paisajísticas doradas del cercano Parque del Lago Aixi y dijo: "Esas son nuestras luces LED de color amarillo dorado, que ya han alcanzado la producción en masa."
Al anochecer, nos levantamos para despedirnos. «Lo siento, hoy no puedo invitaros a cenar», dijo Jiang Fengyi con pesar mientras nos estrechaba la mano. También nos dio una buena noticia: «Hemos logrado otro gran avance en la luz amarilla, alcanzando una eficacia luminosa máxima superior al 50 % en puntos de funcionamiento específicos».
Jiang Fengyi nos acompañó escaleras abajo, donde vimos seis grandes caracteres rojos en la pared del vestíbulo del centro de investigación: «Emite más luz, genera menos calor».
Se detuvo deliberadamente y dijo: "Esta frase tiene tres niveles de significado: primero, en el campo de los LED, para emitir más luz hay que generar menos calor; segundo, en el trato personal, hay que trabajar con dedicación y evitar la impulsividad; tercero, en la investigación científica, hay que saber soportar la soledad y no seguir las modas."
Despidiéndose con la mano, Jiang Fengyi se dio la vuelta y volvió a entrar en el laboratorio.
Durante la exposición CLITI del 14 al 15 de septiembre, China Association of Lighting Industry（中国照明电器协会） celebrará la "Conferencia de la Industria de la Iluminación de China 2022 (12ª edición)" en Shenzhen. El académico Jiang Fengyi de la Academia China de Ciencias asistirá al evento y pronunciará un discurso como invitado especial sobre "Tecnología de Iluminación de estado sólido (SSL) y Perspectivas de Aplicación".
▲Hong Bing (izquierda), Director General de China Light Network; Jiang Fengyi (derecha), Académico de la Academia China de Ciencias y Vicerrector de la Universidad de Nanchang
Jiang Fengyi
Nacido en 1963, académico de la Academia China de las Ciencias, profesor de primera clase, supervisor de doctorado. Actualmente es miembro del Comité del Partido y vicerrector de la Universidad de Nanchang, director del Centro Nacional de Investigación e Ingeniería Tecnológica de LED sobre base de silicio, y líder del Equipo de Innovación Tecnológica en Iluminación de estado sólido (SSL) del Ministerio de Ciencia y Tecnología y del Ministerio de Educación.
Obtuvo la licenciatura en el Departamento de Física de la Universidad de Jilin en 1984. Tras graduarse, trabajó en la Sección de Enseñanza e Investigación de Física del Departamento de Cursos Básicos de la Universidad Tecnológica de Jiangxi; obtuvo la maestría en el Instituto de Física de Changchun de la Academia China de Ciencias en 1989; trabajó en el Instituto de Ciencia de los Materiales de la Universidad de Nanchang en 1992, desempeñándose sucesivamente como profesor asociado y catedrático; fue nombrado Director del Centro de Investigación de Ingeniería del Ministerio de Educación para la Emisión de Luz por Semiconductores en 2001.
Galardonado como Trabajador Avanzado Nacional (2000), Trabajador Destacado en Ciencia y Tecnología a Nivel Nacional (2010), "Miembro Destacado del Partido Comunista de China a Nivel Nacional" (2016) y Primer Premio del Premio Nacional de Invención Tecnológica (2016). La Alianza Internacional de Iluminación de Estado Sólido otorgó al camarada Jiang Fengyi el "Premio a la Contribución Sobresaliente Global en Iluminación de Estado Sólido". Inventor de la tecnología LED sobre sustrato de silicio y fundador de JNCE Optoelectronics. Ha dirigido más de 30 proyectos nacionales, incluidos el Programa Nacional 863, el Fondo de Desarrollo Electrónico y proyectos/temas de ciencia y tecnología de la provincia de Jiangxi; ha obtenido más de 90 patentes de invención autorizadas a nivel nacional e internacional; y ha publicado más de 90 artículos indexados en SCI.
▲Este artículo se reproduce de la cuenta oficial de WeChat: Agencia de Noticias Xinhua (ID: newsxinhua). Reporteros del texto original: Guo Qiang, Yu Xianhong. Editor original de nuevos medios: Wu Jinfu
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