Ultraviyole LED'ler, Hava Ve Sudan Koronavirüsü Etkisizleştirmede Potansiyeli Olduğunu Kanıtladı

COVID-19 küresel popülasyonları tahrip etmeye devam ederken, dünya yeni koronavirüs ile savaşmanın yollarını bulmaya odaklandı. Buna UC Santa Barbara'nın Katı Hal Aydınlatma ve Enerji Elektronik Merkezi (SSLEEC) ve üye şirketler de dâhil. Araştırmacılar, SARS-CoV-2 virüsüyle temas eden yüzeyler ve potansiyel olarak hava ve suyu dekontamine etme yeteneğine sahip ultraviyole LED'ler geliştiriyorlar.

Sanitasyon ve saflaştırma için derin ultraviyole ışık LED teknolojisini geliştirmeye odaklanan malzeme araştırmacısı Christian Zollner, “Bir tıbbi durumlarda(Kişisel koruyucu ekipmanların, yüzeylerin, döşemelerin, HVAC sistemleri, vb. ürün dezenfeksiyonu) kullanılacak büyük bir uygulama. Öte yandan tıbbi olarak UV-C dezenfeksiyon ürünleri için zaten küçük bir Pazar vardı. " dedi.

Teknoloji olarak, ultraviyole ışık dezenfeksiyonu bir süredir kullanılıyor. Cazip ve pratik olsa da, SARS-CoV-2'nin yayılmasına karşı büyük ölçekli etkinlik henüz gösterilmemiştir. UV ışığı çok umut vaat ediyor. Nisan başında Seoul Viosys ve SETi'nin Violeds Teknolojisi, 30 Saniyede yüzde 99.9’unu yok ederek Koronavirüsün (COVID-19) Sterilizasyonunu Kanıtladı. Teknolojileri şu anda boş araçların iç kısımlarını sterilize eden UV LED lambalarda otomotiv sektörü kullanımı için kabul gördü.

Tüm UV dalga boylarının aynı olmadığını belirtmek gerekir. Bilinen UV-A ve UV-B Güneş yoluyla en fazla maruz kaldığımız türüdür. Ancak nadir olan UV-C hava ve suyu arındırmak ve mikropları inaktive etmek için tercih edilen ultraviyole ışıktır. Bunlar insan yapımı süreçlerle üretilebilir.

Zollner, "Mevcut dezenfeksiyon teknolojileri için en uygun 260 - 285 nm aralığında UV-C ışığı kullanılır. Ancak insan cildi için de zararlıdır, bu nedenle şimdilik çoğunlukla dezenfeksiyon sırasında kimsenin bulunmadığı ortamda kullanılmaktadır" dedi.  Dünya Sağlık Örgütü, elleri veya cildin diğer bölgelerini dezenfekte etmek için ultraviyole dezenfeksiyon lambalarının kullanılmasına karşı uyarıda bulunuyor. UV-C ışığına kısa süre maruz kalmak bile yanıklara ve göz hasarına neden olabilir.

COVID-19 pandemisi küresel bir ivme kazanmadan önce, Kore’li bilim insanları UV-C LED teknolojisini ilerletmek için çalışıyordu. UV-C ışığı daha yaygın olarak cıvalı buhar lambaları ile üretilir. Zollner'e göre, UV LED'inin verimlilik, maliyet, güvenilirlik ve ömür açısından potansiyeline ulaşması için birçok teknolojik ilerlemeye ihtiyaç var.

ACS Photonics dergisinde yayınlanan bir yazıda, araştırmacılar, yüksek kaliteli derin ultraviyole (UV-C) LED'lerin üretilmesi için, yarı iletken alaşım alüminyum galyum nitrür (AlGaN) filminin yaygın olarak kullanılan safir substratın yerine silikon karbür (SiC) substratına bırakılmasını içeren daha zarif bir yöntemi açıkladılar.

Zollner'e göre, silikon karbürün bir substrat olarak kullanılması, yüksek kaliteli UV-C yarı iletken malzemenin safir kullanmaktan daha verimli ve uygun maliyetli bir şekilde oluşumunu sağlar. Zollner; "Genel bir kural olarak, substrat ve film birbirine yapısal olarak ne kadar benzerse (atomik kristal yapı açısından), yüksek malzeme kalitesine ulaşmak o kadar kolay olur Kalite ne kadar iyi olursa LED'in verimliliği ve performansı o kadar iyi olur. Safir yapısal olarak farklı değil ancak kusur ve yanlış hizalama olmadan malzeme üretmek için genellikle karmaşık ek adımlar gerektirir. Silikon karbür mükemmel bir eşleşme yapmıyor ancak pahalı, ek yöntemlere gerek kalmadan yüksek bir kalite sağlıyor." dedi.  Silikon karbür, ideal olan alüminyum nitrür substratından çok daha ucuzdur ve Zollner'a göre daha seri üretim için uygun olduğunu gösterir.

Taşınabilir, hızlı etkili su dezenfeksiyonu, araştırmacıların UV-C LED teknolojilerini geliştirirken öncelik verdikleri başlıca uygulamalar arasındaydı. Diyotların dayanıklılığı, güvenilirliği ve küçük hacim faktörü, temiz suyun bulunmadığı dünyanın daha az gelişmiş bölgelerinde bir oyun değiştirici olacaktır. COVID-19 salgınının ortaya çıkışı başka bir boyut daha ekledi. Dünya aşı bulmak için yarışırken, hastalık için dezenfeksiyon, dekontaminasyon ve izolasyon kendimizi savunmamız için ihtiyaç duyacağımız silahlardır. Geliştirilen çözümlerin dünya çapında paylaşılıp yaygınlaştırılması gerekecektir.

Zollner, “Su temizliği için UV-C ışığı hiç kimse olmadığında açılan sistemlere entegre edilebilir. Bu, kamusal, perakende, kişisel ve tıbbi alanları sterilize etmek için düşük maliyetli, kimyasal içermeyen ve uygun bir yol sağlayacaktır.”  dedi