紫外线LED证明有效地消除了来自表面的冠状病毒,潜在的空气和水

Covid-19,冠状病毒
3D SARS-COV-2的钉蛋白的3D打印,导致Covid-19的病毒 - 在SARS-COV-2病毒颗粒的3D打印前面。穗蛋白(前景)使病毒能够进入和感染人体细胞。在病毒模型中,病毒表面(蓝色)覆盖有尖峰蛋白(红色),使病毒能够进入和感染人体细胞。信用:NIH.

由于Covid-19继续蹂躏全球人口,世界各地专注于寻找战斗新型冠状病毒的方法。包括UC Santa Barbara的固体灯具和能量电子中心(SSLEEC)和会员公司。研究人员正在开发紫外线LED,其能够净化表面 - 以及潜在的空气和水 - 与SARS-COV-2病毒接触。

“一个主要应用是医疗情况 - 个人防护装备的消毒,HVAC Systems,ET Cetera内的个人防护装备,表面,地板,”材料博士研究员基督教Zollner表示,其工作中心推进深层紫外线LED技术进行卫生和净化目的。他补充说,在医学环境中,一个小型市场已经存在UV-C消毒产品。

实际上,迟到的很多关注已经转向紫外线灭活小说的力量。作为一种技术,紫外线消毒已经存在一段时间。虽然实际上,尚未显示出对SARS-COV-2传播的大规模效果。紫外线灯显示了很多承诺:SSLEEC成员公司首尔半导体在4月初报告了“99.9%冠状病毒(Covid-19)在30秒内灭菌“与他们的紫外线LED产品。他们的技术目前正在采用汽车使用,在UV LED灯中消灭了未占用的车辆内部。

值得注意的是,并非所有UV波长都是相似的。UV-A和UV-B - 我们在地球上获得了很多的类型,而且稀有的UV-C具有重要用途,但稀有的UV-C是纯化空气和水和灭活微生物的紫外线。这些可以仅通过人造过程生成。

“UV-C光线在260-285纳米范围内最相关的用于当前消毒技术也对人体皮肤有害,因此它主要用于在消毒时没有人存在的应用中,”Zollner说。事实上,世界卫生组织警告使用紫外线消毒灯来消毒手或皮肤的其他区域 - 甚至短暂暴露于UV-C光会导致灼伤和眼睛损坏。

在Covid-19大流行的全球势头之前,SSLEEC的材料科学家已经在工作推进UV-C LED技术。电磁频谱的该区域是用于固态照明的相对较新的前沿;UV-C光更常见于汞蒸汽灯,并且根据Zoller的说法,“UV导致UV所需的技术进步是在效率,成本,可靠性和寿命方面达到其潜力。”

在一个信件发表于期刊ACS Photonics.,研究人员报告了一种更优雅的制造高质量深紫外(UV-C)LED的方法,该LED涉及将半导体合金铝镓氮化镓(AlGaN)的薄膜沉积在底板上(SIC)-A从更广泛使用的蓝宝石衬底出发。

根据Zollner的说法,使用碳化硅作为基板允许比使用蓝宝石更高效和成本效益的高质量UV-C半导体材料。他解释说,这是由于材料的原子结构与匹配的密切相关。

“作为拇指的一般规则,在结构上更加相似(在原子晶体结构方面)基板和膜彼此互相更容易实现高素质的质量,”他说。质量越好,LED的效率和性能越好。蓝宝石在结构上不相似,并且没有缺陷和未对准的生产材料通常需要复杂的额外步骤。Zollner说,碳化硅不是完美的搭配,但它可以实现高质量,无需昂贵,额外的方法。

此外,根据Zollner的说法,碳化硅比“理想”氮化铝基板含量远低于“理想”氮化铝基板。

便携式,快速的水消毒是研究人员在开发uv-c LED技术的主要应用中的主要应用之一;二极管的耐用性,可靠性和小形式因素将是在不可用的世界较少发达的地区的游戏更换器。

Covid-19流行病的出现增加了另一个维度。随着世界赛道,寻找疫苗,治疗和治疗疾病,消毒,去污和隔离是我们必须捍卫自己的少数武器,解决方案需要在全球范围内部署。Zollner说,除了用于水卫生的uv-c的水卫生目的外,uv-c光可以集成到开启时打开的系统中。

“这将提供低成本,无化学方便的方式来消毒公共,零售,个人和医疗空间,”他说。

然而,目前,正如Zollner和同事等待大流行一样,这是一场耐心的游戏。在UC Santa Barbara的研究已经放缓到涓涓细流,以尽量减少人与人的联系。

“我们的下一步是一旦在UCSB上恢复研究活动,就是继续我们在改善我们的AlGaN / SIC平台上,希望生产世界上最有效的UV-C发射者,“他说。


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更多信息:Burhan K. Saifaddin等,Algan深紫外线发光二极管在SiC基材上生长,ACS Photonics.(2020)。DOI:10.1021 / ACSphotonics.9B00600
信息信息: ACS Photonics.

引文:紫外线LED证明有效地消除来自表面的冠状病毒,潜在的空气和水(2020,414)从HTTPS://www.pyrotek-europe.com/news/2020-04-ultraviolet-coronavirus-surfaces-potienctially检索.html.
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