Drepa sýkla með UVC LED!
Barátta mannsins gegn vírusum hefur staðið yfir í langan tíma. Kemísk sótthreinsiefni eru aðeins takmörkuð í getu þeirra til að drepa vegna þess að örverur, eins og vírusar og bakteríur, geta myndað ónæmi. Útfjólublátt (UV) ljós er áhrifaríkari aðferð til að sótthreinsa og dauðhreinsa vatn, loft og yfirborð, sem gerir það að áhrifaríkara vopni gegn kransæðaveirunni.
Til þess að sótthreinsa hlífðarfatnað sjúkraliða á Wuhan Huoshenshan sjúkrahúsinu til að koma í veg fyrir útbreiðslu nýju kransæðaveirunnar að utan, var sótthreinsunartjald með UVC LED-ljósum byggt á staðnum, sem er glæný sótthreinsunaraðferð. Í herbergi með flatarmáli 1,5mx 0.75m x 2m er marglaga gervitrefjaveggur settur upp og endurskinsfletir lofts, veggs og gólfs eru útbúnir UVC-geislum frá bandaríska birgðaveitunni Bolb. . Í 30-seinni sótthreinsunarferlinu gaf UVC LED skammtinn á 6mJ/cm2 og birtan var alltaf 200μW/cm2. 265 til 280nm bylgjulengd ljóss eyðileggur erfðafræðilegar upplýsingar og stöðvar þannig útbreiðslu veirunnar eða kemur í veg fyrir að hún sýki aðrar frumur.
Gervi UV uppspretta
Geislagjafar sem byggjast á kvikasilfur hafa lengi verið notaðir til að búa til UV ljós, svo sem gas sem notar lágþrýstings- og meðalþrýsta kvikasilfursgufu (Hg) perur, sem framleiða ljós á 185 til 405 nm litrófinu með gaslosun UV ljóss. Glóðafhleðsla er einnig hægt að nota til að mynda útfjólublátt ljós á litrófssviðinu 185 til 405 nm með útfjólubláum köldum bakskautsrörum (UV-CCL eða UV lampar).
UV LED gefa frá sér UV geisla á litrófssviðinu frá 227 til 405 nm í gegnum rafljómun. Þegar UVC LED eru notaðar eru bylgjulengdirnar sérstaklega stuttar (á milli 260 og 270nm) til að veita sterkustu sýkladrepandi áhrif. Mynd 1 sýnir dæmið um Cryptosporidium, sníkjudýr sem er sérstaklega viðkvæmt fyrir smiti í óhreinsuðu drykkjarvatni. Aðrir sýklar, bakteríur og vírusar sýna mjög svipaða eiginleika.
Ljósdíóða gefur einnig framúrskarandi stöðugt litrófsúttak við sérstakar hitastigsaðstæður með nánast ótakmarkaðan fjölda skiptalota, sem gerir þær tilvalnar fyrir farsímalausnir sem krefjast fullrar ljósgjafar án tafar.
Mörg vopn
Útfjólublátt ljós hefur bylgjulengd á bilinu 100 til 400 nm og er ósýnilegt með berum augum. Tíðni þeirra er skipt í UVA, UVB og UVC bönd og mismunandi bönd hafa mismunandi áhrif á lífverur.
LED gerir okkur kleift að ákveða hvaða bylgjulengd við eigum að velja. Í samanburði við UVB og UVC geisla hafa UVA LED með bylgjulengd 315 til 400nm sterkari skarpskyggni í dreifðum líffræðilegum vefjum eins og húð manna. Hægt er að nota UVA LED á sviðum eins og tannlækningum og snyrtivörum, svo sem sútunarstofum og naglastofum. Í iðnaði eru UVA LED notuð til að lækna kvoða, lím og málningu.
UVB LED geislar hafa bylgjulengdir á bilinu 280 til 315nm og hafa tiltölulega veikt skarpskyggni í dreifðum líffræðilegum vefjum, en þeir eru dreifðari. UVB geislar stuðla að myndun D-vítamíns í líkamanum og þess vegna eru UVB LED aðallega notaðar í ljósameðferð og húðmeðferð.
Engin vörn gegn UVC geislum
Háorkuljós frá UVC LED dreifist í auknum mæli í líffræðilegum vefjum. Þessir geislar, sem hafa bylgjulengdir á bilinu 100 til 280 nm, komast ekki sérstaklega djúpt í gegnum vefi, en geta brennt óvarða húð. Þar sem ósonlagið í andrúmslofti jarðar gleypir náttúrulega UVC geislun sólarljóss hefur ekkert á jörðinni byggt upp varnarkerfi gegn UVC geislum, né veirur og bakteríur. Þessi varnarleysi gerir gervi UVC ljósgeislun að sérstaklega áhrifaríkri aðferð við dauðhreinsun og sótthreinsun.
Mynd 1: Cryptosporidium og aðrar bakteríur og vírusar eru viðkvæmastar fyrir UVC LED geislum, þannig að bylgjulengdir UVC LED eru áhrifaríkustu. Heimild: Stanley
UVC LED í reynd
Hver örvera bregst öðruvísi við UVC geislun og þess vegna ætti að aðlaga styrk geislunarinnar að æskilegum útrýmingarhraða, sem er fjöldi örvera sem drepast. Styrkur UV geislunar er í öfugu hlutfalli við veldi fjarlægðarinnar, sem þýðir að UV geislun missir virkni sína fljótt eftir því sem fjarlægðin frá geislagjafanum eykst, þess vegna ættu hlutir sem þarf að dauðhreinsa að vera eins nálægt og hægt er. losandi.
Veirur, þar á meðal nýja kórónavírusinn, eru oft í lofti og því er mælt með UVC LED til notkunar í loftræstikerfi. Til viðbótar við æskilegan slökkvihraða þarf einnig að huga að loftflæði og loftflæðisrúmfræði.
Sýnt hefur verið fram á að útfjólublátt ljós með bylgjulengd 254nm er sérstaklega áhrifaríkt við að drepa örverur, þó það geti verið skaðlegt fyrir húð og augu þegar það er notað beint. Á hinn bóginn getur "langt útfjólublát" ljós (207 til 222 nm) einnig óvirkjað flesta sýkla í lofti án þess að skemma útsettan vef manna.
Sótthreinsaðu yfirborð
Aðrar vírusar og bakteríur geta einnig breiðst út um yfirborð, þar á meðal inflúensu, nóróveiru, rótaveiru, streptókokka og salmonellu. Ef það á að hreinsa stærri fleti, þá væri lágafl Lextar PU35CL1.0 UVC LED hentug vara með afköst upp á 2-4mW og 20mA; það er einnig hægt að nota til að gerilsneyða drykki, til að pakka bakteríudrepandi matvælum og hreinsa tannbursta.
Fyrir smærri uppsetningar kynnir Bolb fyrirferðarlítið meðalafl S3535-DR100-W272-P40 UVC LED ljós sem mæla 3,5 x 3,5 x 0,9 mm3. Með DC orkunotkun upp á 40mW og straum sem er aðeins 100mA, sker hann sig úr með lægstu orkunotkun og lægsta hitaafköst í heiminum.
Í háa orkuhlutanum kynnti Bolb S6060-DR250-W272-P100 UVC LED, öflugasta íhlutinn með DC orkunotkun upp á 100mW við 250mA.
Bolb's UVC LED eru sérstaklega hentugar fyrir drykkjarvatnsmeðferð og sótthreinsun vatns í sundlaugum eða húsbílum, auk notkunar sem felur í sér strangari kröfur um geislunarstyrk (W/m2), eins og iðnaðar síunarkerfi, lofthreinsitæki, læknisfræðileg sótthreinsunarbox og ryksuga.
Mynd 2: High Output - High Power UVC LED frá Bolb hafa orkunotkun upp á 100mW við 250mA (með og án festingar)
Valviðmið fyrir UV LED
Lykilviðmið fyrir UV LED er geislahornið, sem krafist er í sumum forritum. Bolb's UVC LED hafa 150 gráðu geislahorn og hægt er að fókusera frekar með því að nota Ledil linsur eftir þörfum. Vegna þess að þetta dregur úr yfirborðinu sem er geislað, eykur það einnig geislaorkuna á hvern fermetra, sem þýðir að styttri lýsingartími er nauðsynlegur þegar sama orkuframleiðsla er notuð. Mismunandi UV linsur með samhæfu gleri leyfa auðvelda aðlögun á geislunarútgangi í mismunandi tilgangi. Fyrir UV linsurnar notar Ledil sérstakt sílikon sem er sérstaklega samhæft við UVC bylgjulengdir, auk álspegla með mikilli endurspeglun fyrir allar UV bylgjulengdir, sérstaklega til sótthreinsunar.
Önnur valviðmið fyrir UV LED eru meðal annars landsbundnir UV staðlar, endurspeglun mismunandi efna (Mynd 3), hitastjórnun, drifur, orkunotkun og öfugt ferningslögmál, sem ákvarðar hvernig geislastyrkur minnkar þegar hann færist frá upptökum.
Mynd 3: Mismunandi efni hafa mismunandi útfjólubláa endurkast sem þarf að taka tillit til á hönnunarstigi.
Bolb's Blazar yfirborðsgeislar uppfylla mörg af þessum skilyrðum. Þessi UVC-eining er með 25 LED (5×5) og 55 gráðu endurskinsmerki til að ná 2W skilvirkri afköstum á meðan orkunotkun er aðeins 1,25A.
Er að þróa Multi-UV LED vörur. Þeir nota tvöfalda bylgjulengda flís sem skila mörgum UV bylgjulengdum, svo sem UVA og UVC, sem gerir þá að fjölhæfu vopni gegn vírusum, bakteríum og öðrum sýkla.
