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Os LEDs ultravioleta são eficazes na eliminação do coronavírus das superfícies e, potencialmente, do ar e da água imagem :https://variancelighting.com/uv-c-led-applications-in-water-disinfection/ Enquanto o COVID-19 continua a devastar populações globais, o mundo está singularmente focado em encontrar maneiras de combater o novo coronavírus. Isso inclui o Centro de Eletrônica de Energia e Energia em Estado Sólido da UC Santa Barbara (SSLEEC) e as empresas membros. Os pesquisadores estão desenvolvendo LEDs ultravioleta que têm a capacidade de descontaminar superfícies - e potencialmente ar e água - que entraram em contato com o vírus SARS-CoV-2. "Uma aplicação importante está em situações médicas - a desinfecção de equipamentos de proteção individual, superfícies, pisos, nos sistemas de climatização, etc.", disse o pesquisador de materiais Christian Zollner, cujo trabalho se concentra no avanço da tecnologia LED de luz ultravioleta profunda para saneamento e fins de purificação. Ele acrescentou que já existe um pequeno mercado para produtos de desinfecção por UV-C em contextos médicos. De fato, muita atenção ultimamente se voltou para o poder da luz ultravioleta para desativar o novo coronavírus. Como tecnologia, a desinfecção por luz ultravioleta existe há algum tempo. E, embora prático, a eficácia em larga escala contra a disseminação do SARS-CoV-2 ainda não foi demonstrada. A luz UV mostra muitas promessas: a empresa membro da SSLEEC, Seoul Semiconductor, relatou no início de abril uma "esterilização de 99,9% do coronavírus (COVID-19) em 30 segundos" com seus produtos de LED UV. Atualmente, sua tecnologia está sendo adotada para uso automotivo, em lâmpadas LED UV que esterilizam o interior de veículos desocupados. Vale a pena notar que nem todos os comprimentos de onda UV são iguais. UV-A e UV-B - os tipos que temos muito aqui na Terra, cortesia do Sol - têm usos importantes, mas o raro UV-C é a luz ultravioleta de escolha para purificar ar e água e inativar micróbios . Estes podem ser gerados apenas através de processos criados pelo homem. "A luz UV-C na faixa de 260 a 285 nm, mais relevante para as atuais tecnologias de desinfecção, também é prejudicial à pele humana, portanto, por enquanto, é usada principalmente em aplicações em que ninguém está presente no momento da desinfecção", disse Zollner. De fato, a Organização Mundial da Saúde adverte contra o uso de lâmpadas de desinfecção ultravioleta para higienizar as mãos ou outras áreas da pele - mesmo uma breve exposição à luz UV-C pode causar queimaduras e danos aos olhos. Antes da pandemia do COVID-19 ganhar impulso, os cientistas de materiais da SSLEEC já estavam trabalhando no avanço da tecnologia LED UV-C. Essa área do espectro eletromagnético é uma fronteira relativamente nova para a iluminação de estado sólido; A luz UV-C é mais comumente gerada por lâmpadas de vapor de mercúrio e, de acordo com Zollner, "são necessários muitos avanços tecnológicos para que o LED UV alcance seu potencial em termos de eficiência, custo, confiabilidade e vida útil". Em uma carta publicada na revista ACS Photonics , os pesquisadores relataram um método mais elegante para fabricar LEDs ultravioletas profundos de alta qualidade (UV-C) que envolvem o depósito de um filme do nitreto de gálio e alumínio da liga semicondutora (AlGaN) em um substrato de carboneto de silício (SiC) - um afastamento do substrato de safira mais utilizado. De acordo com Zollner, o uso de carboneto de silício como substrato permite um crescimento mais eficiente e econômico do material semicondutor UV-C de alta qualidade do que o uso de safira. Isso, ele explicou, deve-se à proximidade entre as estruturas atômicas dos materiais. "Como regra geral, quanto mais estruturalmente semelhantes (em termos de estrutura atômica do cristal) o substrato e o filme forem um para o outro, mais fácil será obter alta qualidade do material", disse ele. Quanto melhor a qualidade, melhor a eficiência e o desempenho do LED. A safira é estruturalmente diferente e a produção de material sem falhas e desalinhamentos geralmente requer etapas adicionais complicadas. Zollner disse que o carboneto de silício não é uma combinação perfeita, mas permite alta qualidade sem a necessidade de métodos adicionais caros. Além disso, o carboneto de silício é muito mais barato que o substrato "ideal" de nitreto de alumínio, tornando-o mais favorável à produção em massa, de acordo com Zollner. A desinfecção portátil e de ação rápida da água estava entre as principais aplicações que os pesquisadores tinham em mente ao desenvolver sua tecnologia UV-C LED; a durabilidade, a confiabilidade e o fator de forma pequeno dos diodos seriam uma mudança de jogo em áreas menos desenvolvidas do mundo, onde a água limpa não está disponível. O surgimento da pandemia do COVID-19 acrescentou outra dimensão. À medida que o mundo corre para encontrar vacinas, terapias e curas para a doença, desinfecção, descontaminação e isolamento, são as poucas armas que temos para nos defender, e as soluções precisarão ser implantadas em todo o mundo. Além do UV-C para fins de saneamento da água, a luz UV-C pode ser integrada em sistemas que acendem quando ninguém está presente, disse Zollner. "Isso forneceria uma maneira conveniente, de baixo custo, sem produtos químicos e higienizar espaços públicos, de varejo, pessoais e médicos", afirmou ele. No momento, no entanto, é um jogo de paciência, enquanto Zollner e colegas esperam a pandemia. A pesquisa na UC Santa Barbara diminuiu bastante para minimizar o contato de pessoa para pessoa. "Nossos próximos passos, depois que as atividades de pesquisa forem retomadas na UCSB, é continuar nosso trabalho para melhorar nossa plataforma AlGaN / SiC para, esperançosamente, produzir os emissores de luz UV-C mais eficientes do mundo", disse ele. Outros colaboradores da pesquisa incluem Burhan K. SaifAddin (autor principal), Shuji Nakamura, Steven P. DenBaars, James S. Speck, Abdullah S. Almogbel, Bastien Bonef, Michael Iza e Feng Wu, todos da SSLEEC e / ou do Departamento de Materiais na UC Santa Barbara. fonte