Kun COVID-19 tuhoaa edelleen maailmanlaajuista väestöä, maailma on keskittynyt etsimään tapoja taistella uutta koronavirusta vastaan. Tähän sisältyy UC: n Santa Barbaran' s kiinteän valaistuksen&vahvistin; Energiaelektroniikkakeskus (SSLEEC) ja jäsenyritykset. Tutkijat kehittävät ultraviolettivaloja, joilla on kyky puhdistaa pinnat - ja mahdollisesti ilma ja vesi - jotka ovat joutuneet kosketuksiin SARS-CoV-2 -viruksen kanssa.
Yksi tärkeimmistä sovelluksista on lääketieteellisissä tilanteissa - henkilökohtaisten suojavarusteiden, pintojen, lattioiden desinfiointi LVI-järjestelmissä, et ai., &; sanoi materiaalien tohtorintutkija Christian Zollner, jonka työ keskittyy syvien ultraviolettivalojen LED-tekniikan kehittämiseen puhdistusta ja puhdistusta varten. Hän lisäsi, että UV-C-desinfiointituotteilla on jo pienet markkinat lääketieteellisissä yhteyksissä.
Todellakin, myöhään on kiinnitetty paljon huomiota ultraviolettivalon voimaan inaktivoida uusi koronavirus. Teknologiana ultraviolettivalon desinfiointi on ollut jonkin aikaa. Ja vaikka käytännöllistä, laajamittaista tehoa SARS-CoV-2: n leviämistä vastaan ei ole vielä osoitettu. UV-valo osoittaa paljon lupauksia: SSLEEC-jäsenyritys Seoul Semiconductor ilmoitti huhtikuun alussa &: n, 99,9%: n koronaviruksen (COVID-19) steriloinnista 30 sekunnissa&"; UV-LED-tuotteillaan. Heidän tekniikkaansa käytetään parhaillaan autokäyttöön UV-LED-lampuissa, jotka steriloivat tyhjät ajoneuvot.
On' syytä huomata, että kaikki UV-aallonpituudet eivät ole samanlaisia. UV-A: lla ja UV-B: llä - tyyppeillä, joita saamme paljon maapallolla auringon tarjoamana - on tärkeitä käyttötarkoituksia, mutta harvinainen UV-C on valittu ultraviolettivalo ilman ja veden puhdistamiseen ja mikrobien inaktivoimiseksi. . Ne voidaan tuottaa vain ihmisen tekemien prosessien avulla.
& quot; UV-C-valo 260–285 nm: n alueella, joka on kaikkein tärkein nykyisille desinfiointitekniikoille, on haitallista myös ihmisen iholle, joten toistaiseksi sitä käytetään enimmäkseen sovelluksissa, joissa desinfioinnin aikana ei ole ketään" Zollner sanoi. Itse asiassa Maailman terveysjärjestö varoittaa ultravioletti-desinfiointilamppujen käytöstä käsien tai muiden ihoalueiden puhdistamiseen - jopa lyhyt altistuminen UV-C-valolle voi aiheuttaa palovammoja ja silmävaurioita.
Ennen kuin COVID-19-pandemia sai maailmanlaajuisen vauhdin, SSLEECin materiaalitutkijat olivat jo töissä edistääkseen UV-C-LED-tekniikkaa. Tämä sähkömagneettisen spektrin alue on suhteellisen uusi raja kiinteän tilan valaistukselle; UV-C-valoa syntyy yleisemmin elohopeahöyrylamppujen kautta, ja Zollnerin mukaan&toteaa; tarvitaan monia teknisiä edistysaskeleita, jotta UV-LED saavuttaisi potentiaalinsa tehokkuuden, kustannusten, luotettavuuden ja käyttöiän suhteen."
ACS Photonics -lehdessä julkaistussa kirjeessä tutkijat raportoivat tyylikkäämmästä menetelmästä korkealaatuisten syvä ultraviolettivalojen (UV-C) valmistamiseksi, mikä tarkoittaa puolijohdeseosteisen alumiinigalliumnitridin (AlGaN) kalvon kerrostamista piialustalle. karbidi (SiC) - poikkeama yleisemmästä safiirisubstraatista.
Zollnerin mukaan piikarbidin käyttö substraattina mahdollistaa korkealaatuisen UV-C-puolijohdemateriaalin tehokkaamman ja kustannustehokkaamman kasvun kuin safiirin käyttö. Tämä, hän selitti, johtuu siitä, kuinka tarkasti materiaalit' atomirakenteet sopivat yhteen.
[N] Nyrkkisääntönä on, että mitä rakenteellisesti samankaltaisempia (atomikiteiden rakenteen suhteen) substraatti ja kalvo ovat toisiinsa, sitä helpompaa on saavuttaa korkea materiaalilaatu,&"; hän sanoi. Parempi laatu, sitä parempi LED&# 39: n tehokkuus ja suorituskyky. Safiiri on rakenteellisesti erilainen, ja materiaalin tuottaminen ilman virheitä ja vääristymiä vaatii usein monimutkaisia lisätoimenpiteitä. Piikarbidi ei ole täydellinen ottelu, Zollner sanoi, mutta se mahdollistaa korkean laadun ilman kalliita lisämenetelmiä.
Lisäksi piikarbidi on paljon halvempaa kuin &; ihanteellinen &; alumiininitridisubstraatti, mikä tekee siitä massatuotantoon sopivan, Zollnerin mukaan.
Kannettava, nopeavaikutteinen veden desinfiointi oli yksi ensisijaisista sovelluksista, joita tutkijat pitivät mielessä kehittäessään UV-C-LED-tekniikkaansa. diodit' kestävyys, luotettavuus ja pieni muodonmuutos olisivat pelinvaihtajia vähemmän kehittyneillä alueilla maailmassa, joissa puhdasta vettä ei ole saatavilla.
COVID-19-pandemian ilmaantuminen on lisännyt uuden ulottuvuuden. Kun maailma kilpailee etsimään rokotteita, hoitomuotoja ja parannuskeinoja taudille, desinfiointi, puhdistaminen ja eristäminen ovat harvat aseet, joita meidän on puolustettava itsellemme, ja ratkaisut on otettava käyttöön maailmanlaajuisesti. Vedenpuhdistustarkoituksiin käytettävän UV-C: n lisäksi UV-C-valo voitaisiin integroida järjestelmiin, jotka syttyvät, kun ketään ei ole läsnä, Zollner sanoi.
& quot; Tämä tarjoaisi edullisen, kemikaaleista vapaan ja kätevän tavan puhdistaa julkiset, vähittäiskaupan, henkilökohtaiset ja lääketieteelliset tilat," hän sanoi.
Tällä hetkellä se' on kuitenkin kärsivällisyyttä, kun Zollner ja kollegat odottavat pandemiaa. UC Santa Barbaran tutkimus on hidastunut valumiseen ihmisten välisen yhteyden minimoimiseksi.
& quot; Seuraavat vaiheet, kun tutkimustoiminta jatkuu UCSB: llä, on jatkaa työtämme AlGaN / SiC -alustamme parantamiseksi, jotta toivottavasti tuotettaisiin maailman' tehokkaimmat UV-C-säteilijät, [GG ] quot; hän sanoi.
Muita tutkimuksen tekijöitä ovat Burhan K. Materiaalit UC Santa Barbarassa.
