Alguien quiso construir una luz artificial que iluminara dentro de casa como el sol. Y lo consiguió
Desde hace tiempo, la idea de recrear la luz solar en interiores ha fascinado a muchos entusiastas, sobre todo por los beneficios que esto supondría, desde el crecimiento de nuestras plantas y frutos, a nuestra gestión del ciclo circadiano. Lo que consigue Perks en su vídeo es simular la luz natural a través de un reflector de una antena parabólica de gran tamaño, haciendo que la luz incida sobre una ventana simulada. El resultado es asombroso y, a raíz de ese vídeo, también han salido otros proyectos interesantes como el que comparte Victor Poughon, ingeniero de software que, sin alcanzar ese resultado, también es una manera provechosa de simular la luz natural. Un sol construido a partir de una antena parabólica Imagen: DIY Perks Según afirma Perks, las antenas parabólicas reflejan las ondas de radio lejanas en un único punto, ya que suelen ser una sección de una parábola. Al invertir este proceso y hacer que la antena parabólica refleje las ondas de luz, es posible emitir rayos de luz paralelos instalando un LED brillante en su punto focal. Esto hace que la luz del LED parezca estar en el infinito cuando se ve rebotando en la antena parabólica, y hace que las sombras proyectadas desde ella sean paralelas. Además, para conseguir ese efecto 'azulado' y algo nublado, hace uso de algo muy sencillo: agua y jabón. Disolviendo el jabón se consigue lo que se conoce como 'efecto Tyndall', lo que hace que la luz incida a través de las partículas disueltas para que se pueda crear ese efecto realista. Lo que consigue Perks en su vídeo es una versión con mucha más intensidad, y por ende, más coste energético. Para Perks, este prototipo ha sido emocionante, y por ello mismo también ha inspirado a muchos otros creadores a fabricar su propia versión, como la del propio Victor Poughon. Un sol artificial en miniatura Imagen: Victor Poughon Tal y como mencionábamos, el diseño original de DIY Perks, utilizaba un reflector parabólico de gran tamaño, lo que suponía un problema de espacio. Con esto en mente, el creador de este proyecto optó por un enfoque distinto: en lugar de una única fuente de luz y un reflector, empleó una matriz de lentes y un conjunto de LEDs distribuidos en una cuadrícula. Según el entusiasta, esta configuración le ofrecía dos ventajas clave. Por un lado, permitía un diseño más compacto, ya que las lentes utilizadas eran de tamaño reducido y contaban con una distancia focal corta, lo que hacía que el dispositivo fuera más manejable sin comprometer la calidad de la luz. Por otro lado, mejoraba la gestión térmica, ya que en lugar de un único LED de alta potencia, se empleaban varios LEDs de menor intensidad distribuidos en la superficie del dispositivo, lo que reducía la necesidad de sistemas de refrigeración avanzados. Imagen: Victor Poughon LEDs, buena implementación de la electrónica y mucho ingenio El proceso de diseño fue toda una fuente de aprendizaje para este desarrollador de software, ya que no tenía experiencia previa en fabricación ni diseño 3D. Para desarrollar el proyecto, recurrió a diversas herramientas. Para el modelado CAD y la verificación de ensamblajes, utilizó Build123d y FreeCAD, mientras que para el diseño de los circuitos electrónicos empleó KiCad. También escribió código en Python para la simulación óptica y la optimización del sistema de lentes. Finalmente, para la fabricación de los componentes, utilizó los servicios de JLCPCB, que le permitieron producir las PCBs y las piezas de aluminio y plástico mediante mecanizado CNC. Imagen: Victor Poughon Características técnicas El dispositivo resultante tiene las siguientes especificaciones: Matriz de lentes: cuadrícula de 6x6 (36 lentes en total), con un tamaño de 30 mm por lado. Distancia focal efectiva: 55 mm. Fuente de luz: LEDs LUXEON 2835 3V (CRI 95+, 4000K, 65mA). Difusor: Película de impresión inkjet resistente al agua. Montaje: Base de aluminio y piezas impresas en resina negra mate. Imagen: Victor Poughon Según este desarrollador, para simular la luz del sol, es fundamental que los rayos sean lo más paralelos posible. En la naturaleza, esto ocurre debido a la gran distancia a la que se encuentra el sol, pero en un sistema artificial se requieren elementos ópticos adecuados. El diseño incluyó dos lentes principales: una lente biconvexa parabólica y una lente planoconvexa parabólica. La combinación de ambas ayudó a mejorar la calidad de la luz emitida, aunque su diseño implicó varios compromisos entre eficiencia óptica, viabilidad de su fabricación y grosor del dispositivo. En Xataka Smart Home Este youtuber tenía una vieja tele estropeada. La ha convertido en toda una com
Desde hace tiempo, la idea de recrear la luz solar en interiores ha fascinado a muchos entusiastas, sobre todo por los beneficios que esto supondría, desde el crecimiento de nuestras plantas y frutos, a nuestra gestión del ciclo circadiano.
Lo que consigue Perks en su vídeo es simular la luz natural a través de un reflector de una antena parabólica de gran tamaño, haciendo que la luz incida sobre una ventana simulada. El resultado es asombroso y, a raíz de ese vídeo, también han salido otros proyectos interesantes como el que comparte Victor Poughon, ingeniero de software que, sin alcanzar ese resultado, también es una manera provechosa de simular la luz natural.
Un sol construido a partir de una antena parabólica
Imagen: DIY Perks
Según afirma Perks, las antenas parabólicas reflejan las ondas de radio lejanas en un único punto, ya que suelen ser una sección de una parábola. Al invertir este proceso y hacer que la antena parabólica refleje las ondas de luz, es posible emitir rayos de luz paralelos instalando un LED brillante en su punto focal.
Esto hace que la luz del LED parezca estar en el infinito cuando se ve rebotando en la antena parabólica, y hace que las sombras proyectadas desde ella sean paralelas. Además, para conseguir ese efecto 'azulado' y algo nublado, hace uso de algo muy sencillo: agua y jabón. Disolviendo el jabón se consigue lo que se conoce como 'efecto Tyndall', lo que hace que la luz incida a través de las partículas disueltas para que se pueda crear ese efecto realista.
Lo que consigue Perks en su vídeo es una versión con mucha más intensidad, y por ende, más coste energético. Para Perks, este prototipo ha sido emocionante, y por ello mismo también ha inspirado a muchos otros creadores a fabricar su propia versión, como la del propio Victor Poughon.
Un sol artificial en miniatura
Imagen: Victor Poughon
Tal y como mencionábamos, el diseño original de DIY Perks, utilizaba un reflector parabólico de gran tamaño, lo que suponía un problema de espacio. Con esto en mente, el creador de este proyecto optó por un enfoque distinto: en lugar de una única fuente de luz y un reflector, empleó una matriz de lentes y un conjunto de LEDs distribuidos en una cuadrícula.
Según el entusiasta, esta configuración le ofrecía dos ventajas clave. Por un lado, permitía un diseño más compacto, ya que las lentes utilizadas eran de tamaño reducido y contaban con una distancia focal corta, lo que hacía que el dispositivo fuera más manejable sin comprometer la calidad de la luz. Por otro lado, mejoraba la gestión térmica, ya que en lugar de un único LED de alta potencia, se empleaban varios LEDs de menor intensidad distribuidos en la superficie del dispositivo, lo que reducía la necesidad de sistemas de refrigeración avanzados.
Imagen: Victor Poughon
LEDs, buena implementación de la electrónica y mucho ingenio
El proceso de diseño fue toda una fuente de aprendizaje para este desarrollador de software, ya que no tenía experiencia previa en fabricación ni diseño 3D. Para desarrollar el proyecto, recurrió a diversas herramientas.
Para el modelado CAD y la verificación de ensamblajes, utilizó Build123d y FreeCAD, mientras que para el diseño de los circuitos electrónicos empleó KiCad. También escribió código en Python para la simulación óptica y la optimización del sistema de lentes. Finalmente, para la fabricación de los componentes, utilizó los servicios de JLCPCB, que le permitieron producir las PCBs y las piezas de aluminio y plástico mediante mecanizado CNC.
Imagen: Victor Poughon
Características técnicas
El dispositivo resultante tiene las siguientes especificaciones:
- Matriz de lentes: cuadrícula de 6x6 (36 lentes en total), con un tamaño de 30 mm por lado.
- Distancia focal efectiva: 55 mm.
- Fuente de luz: LEDs LUXEON 2835 3V (CRI 95+, 4000K, 65mA).
- Difusor: Película de impresión inkjet resistente al agua.
- Montaje: Base de aluminio y piezas impresas en resina negra mate.
Imagen: Victor Poughon
Según este desarrollador, para simular la luz del sol, es fundamental que los rayos sean lo más paralelos posible. En la naturaleza, esto ocurre debido a la gran distancia a la que se encuentra el sol, pero en un sistema artificial se requieren elementos ópticos adecuados. El diseño incluyó dos lentes principales: una lente biconvexa parabólica y una lente planoconvexa parabólica. La combinación de ambas ayudó a mejorar la calidad de la luz emitida, aunque su diseño implicó varios compromisos entre eficiencia óptica, viabilidad de su fabricación y grosor del dispositivo.
Recrear la luz solar no solo requiere una distribución paralela de los rayos, sino también una alta intensidad lumínica. La luz solar directa alcanza aproximadamente 100.000 lux (lúmenes por metro cuadrado), una cifra difícil de igualar con LEDs. Para la primera versión del proyecto, se marcó un objetivo de 10.000 lux, lo que permitía reducir el consumo energético sin afectar demasiado la percepción del brillo. Finalmente, acabo logrando una intensidad efectiva de entre 1.000 y 10.000 lux.
Las lentes fueron fabricadas en acrílico PMMA mediante CNC, con un acabado de pulido por vapor y un coste aproximado de unos 55 euros. Para la producción de los circuitos, se diseñaron los PCBs en KiCad y se enviaron a fabricar con los LEDs ya ensamblados, evitando la necesidad de soldadura manual.
En cuanto al montaje, el dispositivo se compone de tres piezas principales. La base de aluminio sostiene los PCBs y permite el paso de luz a través de orificios estratégicamente ubicados. Las paredes laterales cumplen la función de sujetar las lentes y encajar con la base, proporcionando estabilidad estructural. Por último, las cubiertas de luz se encargan de dirigir el flujo lumínico y minimizar las pérdidas de iluminación.
El resultado final fue satisfactorio para este creador. Y es que logró fabricar un dispositivo funcional que, aunque no iguala la luz solar en intensidad, proporciona una iluminación de alta calidad con un diseño compacto. Sin embargo, el desarrollador considera que hay margen de mejora y planea fabricar una segunda versión con LEDs más potentes y una optimización del sistema de lentes.
Imagen de portada | DIY Perks
En Xataka Smart Home | Este invento quiere jubilar a los estores, toldos y persianas: genera sombra cuando hace calor y deja entrar el sol cuando hace frío
-
La noticia
Alguien quiso construir una luz artificial que iluminara dentro de casa como el sol. Y lo consiguió
fue publicada originalmente en
Xataka Smart Home
por
Antonio Vallejo
.
