6 декабря, 2022


Последние новости

Светодиодные лампы дальнего ультрафиолета эффективно убивают бактерии и вирусы, не нанося вреда людям

Рисунок 1: Большинство светодиодов излучают видимый свет, но физики RIKEN создали светодиод, который излучает в узкой области дальние ультрафиолетовые лучи и безопасен для человека, но смертелен для вирусов и бактерий. кредит: РИКЕН

Мощная светодиодная лампа может эффективно дезинфицировать поверхности, обеспечивая безопасность людей.

Физики RIKEN разработали высокоэффективную светодиодную лампу с противомикробным и противовирусным действием, но при этом безопасную для человека. Однажды он может помочь странам выйти из тени эпидемий, убивая болезнетворные микроорганизмы в комнатах, полных людей.

Ультрафиолетовые бактерицидные лампы очень эффективны в уничтожении бактерий и вирусов. Фактически, они обычно используются в больницах для стерилизации медицинских поверхностей и инструментов.

Масафуми Джо

Масафуми Джо и двое его коллег разработали светодиодную лампу, которая помогает защитить общество от эпидемий. кредит: РИКЕН

Лампы этого типа могут быть созданы с использованием светодиодов, что делает их энергоэффективными. Однако эти светодиодные лампы излучают ультрафиолетовый свет в диапазоне, который вреден для здоровья.[{» attribute=»»>DNA and therefore cannot be used around people. The search is on to develop efficient LEDs that shine light within a narrow band of far-ultraviolet light that appears to be both good at disinfecting while remaining safe for people.

Germicidal LED lamps that operate in the absence of humans are often made from aluminum, gallium, and nitrogen. By increasing the amount of aluminum they contain, these LEDs can be modified to work in a wavelength region that is safe for humans. This approach has been used before but has resulted in dramatically reduced power.

To work through this issue, three physicists at RIKEN Quantum Optodevice Laboratory, Masafumi Jo, Yuri Itokazu, and Hideki Hirayama, created an LED with a more complex design. They sandwiched together multiple layers, each containing slightly different proportions of aluminum. In addition, in some layers they also added tiny amounts of silicon or magnesium.

This effectively created an obstacle course for electrons, hindering their movement across the material and trapping them for longer in certain areas. This resulted in an increased amount of light emitted by the device and a reduced amount absorbed by it.

The team used computer simulations to model all possible effects to help pin down the ideal design. “We then grew samples to see if it was effective or not,” Jo says. Precisely controlling the thickness of each layer was the biggest experimental challenge. They ended up with an LED operating in the far ultraviolet, with an output power almost ten times higher than their previous best.

The COVID-19 pandemic brought a new consciousness of the importance of being able to eradicate viruses and microbes on surfaces. “We trust that our findings and technologies will be very useful for safeguarding society against this and future pandemics,” says Jo.

Jo adds that the trio will strive to improve their LED’s performance even further. “There’s still much room for improvement in the output power and the power efficiency,” he notes.

Reference: “Milliwatt-power far-UVC AlGaN LEDs on sapphire substrates” by Masafumi Jo, Yuri Itokazu and Hideki Hirayama, 25 May 2022, Applied Physics Letters.
DOI: 10.1063/5.0088454

READ  Нарушения головной боли затрагивают 50% людей во всем мире