Skip to content
Home » Ver-ultraviolette LED kan bacteriën en virussen efficiënt doden zonder mensen schade te berokkenen

Ver-ultraviolette LED kan bacteriën en virussen efficiënt doden zonder mensen schade te berokkenen

    Ver-ultraviolette LED kan bacteriën en virussen efficiënt doden zonder mensen schade te berokkenen
    Ver-ultraviolette LED ontworpen om bacteriën en virussen efficiënt te doden zonder mensen schade te berokkenen

    De meeste LED’s zenden zichtbaar licht uit, maar natuurkundigen van RIKEN hebben een LED gemaakt die in een smal gebied in het verre ultraviolette licht uitstraalt dat veilig is voor mensen, maar dodelijk voor virussen en bacteriën. Krediet: GIPHOTOSTOCK/Science Photo Library

    Een zeer efficiënte LED die dodelijk is voor microben en virussen, maar veilig is voor mensen, is ontwikkeld door drie RIKEN-fysici. Het zou ooit landen kunnen helpen om uit de schaduw van pandemieën te komen door ziekteverwekkers te doden in kamers vol mensen.


    Ultraviolette kiemdodende lampen zijn uiterst effectief in het uitroeien van bacteriën en virussen, en ze worden routinematig gebruikt in ziekenhuizen om oppervlakken en medische instrumenten te steriliseren.

    Dergelijke lampen kunnen worden gemaakt met LED’s, waardoor ze energiezuinig zijn. Maar deze LED’s gebruiken ultraviolet licht in een bereik dat het DNA beschadigt en dus niet in de buurt van mensen kan worden gebruikt. Er wordt gejaagd op het ontwikkelen van efficiënte LED’s die licht schijnen binnen een smalle band van ver-ultraviolet licht dat zowel goed lijkt te desinfecteren als veilig voor mensen.

    Kiemdodende LED-lampen die werken in afwezigheid van mensen, zijn vaak gemaakt van aluminium, gallium en stikstof. Door de hoeveelheid aluminium die ze bevatten te vergroten, kunnen deze LED’s worden aangepast om te werken in een golflengtegebied dat veilig is voor mensen. Maar traditioneel heeft dit hun macht drastisch verminderd.

    Om dit te omzeilen, creëerden Masafumi Jo, Yuri Itokazu en Hideki Hirayama, allemaal van het RIKEN Quantum Optodevice Laboratory, een LED met een complexer ontwerp. Ze plakten meerdere lagen aan elkaar, elk met iets andere hoeveelheden aluminium, terwijl ze in sommige lagen ook kleine hoeveelheden silicium of magnesium toevoegden.

    Dit creëerde effectief een hindernisbaan voor elektronen, waardoor hun beweging over het materiaal werd belemmerd en ze in bepaalde gebieden langer vastzaten. Dit verhoogde op zijn beurt de hoeveelheid licht die door het apparaat werd uitgestraald en verminderde de hoeveelheid die het absorbeerde.

    Om het beste ontwerp te bepalen, gebruikte het team computersimulaties om alle mogelijke effecten te modelleren. “Vervolgens hebben we monsters gekweekt om te zien of het effectief was of niet”, zegt Jo. De grootste experimentele uitdaging was het nauwkeurig regelen van de dikte van elke laag. Ze creëerden een LED die werkt in het verre ultraviolette, met een uitgangsvermogen dat bijna tien keer hoger is dan hun vorige beste.

    De COVID-19-pandemie bracht een nieuw bewustzijn van het belang van het kunnen vernietigen van virussen en microben op oppervlakken. “We vertrouwen erop dat onze bevindingen en technologieën zeer nuttig zullen zijn om de samenleving te beschermen tegen deze en toekomstige pandemieën”, zegt Jo.

    Jo voegt eraan toe dat het trio ernaar zal streven om de prestaties van hun LED’s nog verder te verbeteren. “Er is nog veel ruimte voor verbetering in het uitgangsvermogen en de energie-efficiëntie”, merkt hij op.

    Hun studie verschijnt in Technische Natuurkunde Brieven.


    LED’s verlichten de weg naar desinfectie met het coronavirus


    Informatie:
    Masafumi Jo et al, Milliwatt-power far-UVC AlGaN LED’s op saffiersubstraten, Technische Natuurkunde Brieven (2022). DOI: 10.1063/5.0088454

    citaat: Far-ultraviolet LED kan bacteriën en virussen efficiënt doden zonder mensen te schaden (2022, 4 oktober), opgehaald op 4 oktober 2022 van https://phys.org/news/2022-10-far-ultraviolet-bacteria-viruses-efficiently-humans .html

    Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.