נוריות אולטרה סגולות מתגלות כיעילות בסילוק וירוס הקורונה ממשטחים, ובאופן פוטנציאלי, מאוויר ומים

& quot; יישום עיקרי אחד הוא במצבים רפואיים - חיטוי של ציוד מגן אישי, משטחים, רצפות, בתוך מערכות HVAC וכו '," אמר חוקר הדוקטורט בחומרים כריסטיאן זולנר, שעבודתו מתמקדת בקידום טכנולוגיית LED עמוקה של אור אולטרה סגול למטרות תברואה וטיהור. הוא הוסיף כי כבר קיים שוק קטן למוצרי חיטוי UV-C בהקשרים רפואיים.

ואכן, תשומת לב רבה של המאוחר פנתה לכוחו של אור אולטרה סגול להשבית את נגיף העטרה החדש. כטכנולוגיה, חיטוי אור אולטרה סגול קיים זמן מה. ולמרות שטרם הוצגה יעילות בקנה מידה גדול כנגד התפשטות SARS-CoV-2. אור UV מראה הרבה הבטחה: חברת SSLEEC חברת סיאול סמיקונדקטור בתחילת אפריל דיווחה על" עיקור של 99.9% של נגיף העטרה (COVID-19) תוך 30 שניות" עם מוצרי ה- LED LED שלהם. הטכנולוגיה שלהם מאומצת כעת לשימוש ברכב, במנורות LED מסוג LED המעקרות את פנים כלי הרכב הבלתי תפוסים.

ראוי לציין&# 39 שלא כל אורכי הגל UV זהים. ל- UV-A ו- UV-B - הסוגים שאנו מקבלים הרבה כאן על כדור הארץ באדיבות השמש - שימושים חשובים, אך ל- UV-C הנדיר הוא האור האולטרה-סגול הנבחר לטיהור אוויר ומים ולמניעת חיידקים. . אלה יכולים להיווצר רק באמצעות תהליכים מעשה ידי אדם.

& quot; אור UV-C בטווח של 260 - 285 ננומטר הרלוונטי ביותר לטכנולוגיות חיטוי עכשוויות מזיק גם לעור האדם, ולכן נכון לעכשיו הוא משמש בעיקר ביישומים בהם איש אינו נוכח בזמן החיטוי," אמר זולנר. למעשה, ארגון הבריאות העולמי מזהיר מפני שימוש במנורות חיטוי אולטרה סגול לחיטוי ידיים או אזורים אחרים בעור - אפילו חשיפה קצרה לאור UV-C עלולה לגרום לכוויות ולנזק לעיניים.

לפני שמגפת ה- COVID-19 תפסה תאוצה עולמית, מדעני החומרים ב- SSLEEC כבר עבדו בקידום טכנולוגיית ה- UV-C LED. אזור זה בספקטרום האלקטרומגנטי מהווה גבול חדש יחסית לתאורת מצב מוצק; אור UV-C נוצר בדרך כלל יותר באמצעות מנורות אדי כספית, ולדברי Zollner," יש צורך בהתקדמות טכנולוגית רבות כדי ש- LED ה- LED יגיע לפוטנציאל שלו מבחינת יעילות, עלות, אמינות וחיים."

במכתב שפורסם בכתב העת ACS Photonics, החוקרים דיווחו על שיטה אלגנטית יותר לייצור נוריות LED אולטרה סגולות עמוקות (UV-C) באיכות גבוהה הכוללת הצבת סרט של סגסוגת המוליכים למחצה אלומיניום גליום ניטריד (AlGaN) על מצע של סיליקון. קרביד (SiC) - סטייה ממצע הספיר הנפוץ יותר.

לדברי זולנר, שימוש בסיליקון קרביד כמצע מאפשר צמיחה יעילה וחסכונית יותר של חומר מוליך למחצה UV-C איכותי יותר מאשר שימוש בספיר. זה, הסביר, נובע מכמה מקרוב החומרים' מבנים אטומיים מתאימים.

& quot; ככלל אצבע כללי, שככל שהמצע והסרט דומים יותר מבחינה מבנית (מבחינת מבנה הגביש האטומי), קל יותר להשיג איכות חומר גבוהה," הוא אמר. ככל שהאיכות טובה יותר, כך היעילות והביצועים של ה- LED&# 39 טובים יותר. ספיר שונה מבחינה מבנית, וייצור חומר ללא פגמים ואי-התאמות דורש לרוב צעדים נוספים מסובכים. לדברי זולנר, קרביד מסיליקון אינו התאמה מושלמת, אך הוא מאפשר איכות גבוהה ללא צורך בשיטות נוספות יקרות.

בנוסף, סיליקון קרביד הוא הרבה פחות יקר מ-" אידיאלי" מצע ניטריד מאלומיניום, מה שהופך אותו לידידותי יותר לייצור המוני, על פי זולנר.

חיטוי מים נייד ומהיר היה בין היישומים העיקריים שחשבו החוקרים בעת שפיתחו את טכנולוגיית ה- UV-C LED שלהם; הדיודות' עמידות, אמינות וגורם צורה קטן יהיו מחליפי משחק באזורים פחות מפותחים בעולם שבהם אין מים נקיים.

הופעתה של מגיפת ה- COVID-19 הוסיפה מימד נוסף. כאשר העולם מתרוצץ למצוא חיסונים, טיפולים ותרופות למחלה, חיטוי, טיהור ובידוד הם כלי הנשק המעטים שיש לנו כדי להגן על עצמנו, ואת הפתרונות יהיה צורך לפרוס ברחבי העולם. בנוסף ל- UV-C למטרות תברואה במים, ניתן לשלב אור UV-C במערכות שנדלקות כאשר איש אינו נוכח, אמר זולנר.

& quot; זה יספק דרך בעלות נמוכה, ללא כימיקלים ונוחה לחיטוי שטחים ציבוריים, קמעונאיים, אישיים ורפואיים," הוא אמר.

אולם לרגע זה&# 39 הוא משחק סבלנות, כשזולנר ועמיתיו ממתינים מחוץ למגפה. המחקר ב- UC סנטה ברברה הואט לטפטף כדי למזער את הקשר בין אדם לאדם.

& quot; הצעדים הבאים שלנו, לאחר שפעילות המחקר תחודש ב- UCSB, היא להמשיך בעבודתנו לשיפור פלטפורמת AlGaN / SiC שלנו בכדי לקוות לייצר את העולם&מס '39 היעילים ביותר של UV-C, [GG ] quot; הוא אמר.

תורמי מחקר אחרים כוללים את Burhan K. SaifAddin (המחבר הראשי), Shuji Nakamura, Steven P. DenBaars, James S. Speck, Abdullah S. Almogbel, Bastien Bonef, Michael Iza ו- Feng Wu, כולם מ- SSLEEC ו / או ממשרד המחלקה חומרים ב- UC סנטה ברברה.