Dos profesores del CEU hacen posible la simulación de la luz natural en interiores

El miércoles 6 de octubre de 2021 dos expertos del Grupo de Investigación y Arquitectura ARIE -Arquitectura, Instalaciones eficientes y profesores del CEU Universidad San Pablo  - han creado un modelo de Luminaria LED que es capaz de asemejar la luz natural gracias a la emisión de un espectro de luz visible.

La propuesta la han realizado los doctores e investigadores Roberto Alonso González Lezcano, investigador principal de ARIE y David Baeza, experto investigador en Fotobiología, ambos creadores de la patente del modelo de utilidad el cual permite regular las propiedades de cada parte del espectro de la luz visible. El objetivo de este invento es que en función del horario solar la luz varíe proporcionando una luz natural a lo largo de todo el día.

No son los primeros en intentar simular la luz del sol en interiores, pero si los primeros en conseguirlo. Numerosos investigadores y científicos han soñado con la patente, pero han sido González Lezcano y Baeza los que lo han conseguido gracias a la utilización de lámparas LED cuya emisión de luz está regulada por unos controladores que recogen diferentes tipos de emisión blanca al que va adherido un regulador que determina la temperatura del color y se modifica dependiendo de la hora del día y la estación del año, entre otros aspectos.

«Hace 25 años se descubrió lo que se llaman las células glandulares fotosensibles, esto está regulado a través del hipotálamo de cada persona. Como hemos vivido dos millones de años al aire libre tenemos una serie de procesos metabólicos durante el día con luz y otros durante la noche, el problema es que hace 150 años se descubrió la luz artificial y se rompieron todas las reglas. Vivimos iluminados de día y con luz artificial de noche», comentaba al periódico el profesor González Lezcano

Los investigadores han presentado la patente, pero la empresa madrileña fabricante de luminarias PENTALUZ ha adquirido los derechos del modelo invirtiendo en la investigación realizada por la universidad española.

«El resultado que se espera de nuestra luminaria es una mejora en el estado de bienestar de las personas, mejores condiciones y calidad del sueño, transiciones menos bruscas entre sueño y vigilia: una luz adecuada nos ayuda a ir cambiando nuestras condiciones a medida que avanza el día, menos sensaciones de fatiga, posible disminución o ralentización en el desarrollo de la miopía infantil», explica González Lezcano.

Pensamos que es una luminaria que podría mejorar el wellbeing, el estado de ánimo de las personasDavid Baeza

La empresa LEDMOTIVE asegura que la Iluminancia LED con «tecnología multiespectral» mejora el estado de ánimo de las personas y el bienestar creando espacios más cómodos que favorecen a la relajación y concentración.

«Ahora si se puede imitar la curva de la luz visible del sol. Se empezó a avanzar en este campo y se estudió la importancia de la luz azul en nuestro equilibrio metabólico y estado de ánimo. Ahí dimos el paso de hacer una luminaria que fuese variando. Somos los primeros que con una iluminaria vamos a afrontar y poner todo el espectro visible. Vamos a intentar implementar una luz por la mañana, otra por la tarde y otra por la noche. Esto hará que nos acostemos bien, descansemos y nos levantemos lo mejor posible por las mañanas», afirmaba González Lezcano.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la mayor parte de la población pasa alrededor de un 90 % encerrados y con iluminación artificial. Esto tiene varias desventajas, en primer lugar, la producción de melatonina alterando así los patrones de sueño. Otro factor muy importante es el estado de ánimo, cuando se pasa mucho tiempo sin ver la luz natural del sol el estado de ánimo empeora: «Pensamos que es una luminaria que podría mejorar el wellbeing, el estado de ánimo de las personas, además de mejorar el rendimiento y es respetuosa con el medio ambiente», explica Baeza.

Este dispositivo está enfocado a centros de enseñanza, donde los niños se pasan la mayor parte del día; viviendas con escasa iluminación natural y empresas. El objetivo es mejorar la fuente de iluminación mediante las Iluminancias LED cuya distribución espectral se asimile lo mejor posible a la luz del sol. Esto supondría ventajas para la salud ya que se minimizarían los biorritmos de las personas.

La utilidad de este dispositivo, especialmente orientado a centros de enseñanza, lugares de trabajo y viviendas con poca iluminación natural, es que proporciona una fuente de iluminación mejorada, cuya distribución espectral se asemeja a la del sol, para intentar minimizar las alteraciones en las variaciones cíclicas de las personas al no recibir luz natural suficiente. 

«Las características de la iluminación que afectan el sistema circadiano humano son la cantidad, la distribución de energía espectral de la fuente de luz, cantidad de luz por color, el momento y la duración de la exposición a la luz, la distribución espacial y el historial de la luz, es decir, si recibimos excesiva o insuficiente luz durante un día, afecta a la sincronización de los biorritmos al día siguiente», argumenta.

«Investigaciones recientes sostienen que la falta de un estímulo de luz eficaz en el momento adecuado durante el día puede alterar el sistema circadiano y por tanto afectar a la salud», matiza Baeza.

«A partir de los descubrimientos científicos de los últimos años, que hemos intentado dar cuenta en nuestras publicaciones, creemos que se ha de considerar todo el espectro del espectro visible para el desarrollo de nuevas luminarias interiores con una proporción e intensidad que sea lo más parecida posible del sol en cada momento del día. Por tanto, sería aconsejable que la composición lumínica de las luminarias varíe a lo largo del día y se tenga en cuenta según la edad de la persona», explica González Lezcano, investigador principal de ARIE.

Los doctores han escrito varios artículos gracias a los estudios previos que realizaron de la luz y cuál es la mejor iluminación para la salud en cada momento del día. Estos extractos se pueden encontrar en revistas como Energies u Optic y en los libros Health and Well-Being Considerations in the Design of Indoor Environments y Advancements in Sustainable Architecture and Energy Efficiency, coordinados por González Lezcano, dónde se hace mucha énfasis en la luz artificial recibida en los centros de trabajo y escuelas.