Ubijte klice UVC LED diodama!
Ljudska borba protiv virusa traje već duže vrijeme. Hemijski dezinficijensi su ograničeni samo u svojoj sposobnosti ubijanja jer mikroorganizmi, kao što su virusi i bakterije, mogu razviti otpornost. Ultraljubičasto (UV) svjetlo je efikasnija metoda dezinfekcije i sterilizacije vode, zraka i površina, što ga čini efikasnijim oružjem protiv koronavirusa.
Kako bi se dezinficirala zaštitna odjeća medicinskog osoblja u bolnici Wuhan Huoshenshan kako bi se spriječilo širenje novog korona virusa na van, lokalno je izgrađen šator za dezinfekciju sa UVC LED diodama, što je potpuno nova metoda dezinfekcije. U prostoriji površine 1,5mx 0.75m x 2m postavljen je višeslojni zid od sintetičkih vlakana, a reflektirajuće površine plafona, zida i poda opremljene su UVC emiterima iz američki dobavljač Bolb. Tokom 30-sekundnog procesa dezinfekcije, UVC LED je dozirao 6mJ/cm2, a svjetlina je uvijek bila 200μW/cm2. Talasna dužina svjetlosti od 265 do 280 nm uništava genetske informacije, čime se prekida širenje virusa ili sprječava da inficira druge ćelije.
Umjetni UV izvor
Izvori zračenja bazirani na živi dugo se koriste za generiranje UV svjetlosti, kao što je plin pomoću lampi niskog{1}}pritiska i srednjeg{2}}živinog-pare (Hg) lampe, koje proizvode svjetlost u spektru od 185 do 405 nm pomoću UV svjetla koje se izbacuje u plinu. Svjetleće pražnjenje se također može koristiti za generiranje ultraljubičastog svjetla u spektralnom opsegu od 185 do 405 nm pomoću ultraljubičastih cijevi s hladnom katodom (UV-CCL ili UV lampe).
UV LED diode emituju UV zrake u spektralnom opsegu od 227 do 405 nm kroz elektroluminiscenciju. Kada se koriste UVC LED diode, talasne dužine su posebno kratke (između 260 i 270 nm) kako bi se pružio najjači germicidni efekat. Slika 1 ilustruje primjer Cryptosporidium, parazita koji je posebno osjetljiv na prijenos u nepročišćenoj vodi za piće. Ostali patogeni, bakterije i virusi pokazuju vrlo slične karakteristike.
LED diode također pružaju odličan stabilan spektralni izlaz u specifičnim temperaturnim uvjetima s gotovo neograničenim brojem ciklusa prebacivanja, što ih čini idealnim za mobilna rješenja koja zahtijevaju punu izlaznu svjetlost bez odlaganja.
Višestruko oružje
Ultraljubičasto svjetlo ima raspon talasnih dužina od 100 do 400 nm i nevidljivo je golim okom. Njihove frekvencije se dijele na UVA, UVB i UVC pojaseve, a različiti pojasevi imaju različite efekte na organizme.
LED diode nam omogućavaju da u velikoj mjeri odlučimo koju talasnu dužinu odabrati. U poređenju sa UVB i UVC zracima, UVA LED diode sa talasnim dužinama od 315 do 400nm imaju jaču penetraciju u disperzovana biološka tkiva kao što je ljudska koža. UVA LED diode se mogu koristiti u oblastima kao što su stomatologija i kozmetika, kao što su studije za sunčanje i studije za nokte. U industriji se UVA LED diode koriste za stvrdnjavanje smola, ljepila i boja.
UVB LED zraci imaju talasne dužine od 280 do 315 nm i imaju relativno slab prodor u dispergovano biološko tkivo, ali su više difuzni. UVB zraci pospješuju stvaranje vitamina D u tijelu, zbog čega se UVB LED diode uglavnom koriste u fototerapiji i dermatološkim tretmanima.
Nema zaštite od UVC zraka
Visoko{0}}svjetlo od UVC LED dioda se sve više raspršuje u biološkom tkivu. Ove zrake, koje imaju talasne dužine od 100 do 280 nm, ne prodiru posebno duboko u tkivo, ali mogu spaliti nezaštićenu kožu. Budući da ozonski omotač u Zemljinoj atmosferi apsorbira prirodno UVC zračenje sunčeve svjetlosti, ništa na Zemlji nije izgradilo odbrambeni mehanizam protiv UVC zraka, kao ni virusi i bakterije. Ova ranjivost čini vještačko UVC zračenje posebno efikasnom metodom sterilizacije i dezinfekcije.
Slika 1: Cryptosporidium i druge bakterije i virusi su najosjetljiviji na UVC LED zrake, tako da su talasne dužine UVC LED dioda najefikasnije. Izvor: Stanley
UVC LED diode u praksi
Svaki mikroorganizam različito reagira na UVC zračenje, zbog čega intenzitet zračenja treba prilagoditi željenoj stopi izumiranja, a to je broj ubijenih mikroorganizama. Intenzitet UV zračenja obrnuto je proporcionalan kvadratu udaljenosti, što znači da UV zračenje brzo gubi svoju efikasnost kako se rastojanje od izvora zračenja povećava, zbog čega predmeti koje treba sterilizirati treba da budu što bliže površini. emiter.
Virusi, uključujući i novi koronavirus, često se prenose zrakom, pa se UVC LED diode preporučuju za upotrebu u sistemima klimatizacije. Pored željene stope ekstinkcije, potrebno je uzeti u obzir protok zraka i geometriju strujanja zraka.
Ultraljubičasto svjetlo s talasnom dužinom od 254 nm pokazalo se posebno djelotvornim u ubijanju mikroorganizama, iako može biti štetno za kožu i oči kada se nanese direktno. S druge strane, "daleko-ultraljubičasto" svjetlo (207 do 222 nm) također može u velikoj mjeri inaktivirati većinu patogena u zraku bez oštećenja izloženog ljudskog tkiva.
Dezinfikujte površine
Drugi virusi i bakterije se također mogu širiti preko površina, uključujući gripu, norovirus, rotavirus, streptokok i salmonelu. Ako treba dezinfikovati veće površine, Lextar-ov PU35CL1 niske snage.0 UVC LED bi bio prikladan proizvod sa izlaznom snagom od 2-4mW i 20mA; može se koristiti i za pasterizaciju pića, za pakovanje antibakterijske hrane i dezinfekciju četkica za zube.
Za manje instalacije, Bolb predstavlja kompaktne LED diode srednje snage{{0}} S3535-DR100-W272-P40 UVC LED diode dimenzija 3,5 x 3,5 x 0,9 mm3. Sa potrošnjom istosmjerne struje od 40 mW i strujom od samo 100 mA, ističe se najnižom potrošnjom energije i najnižim izlazom topline na svijetu.
U segmentu velike snage, Bolb je predstavio S6060-DR250-W272-P100 UVC LED, najmoćniju komponentu sa potrošnjom jednosmerne struje od 100mW na 250mA.
Bolbove UVC LED diode su posebno pogodne za tretman vode za piće i dezinfekciju vode u bazenima ili kamperima, kao i za aplikacije koje uključuju strožije zahtjeve za intenzitetom zračenja (W/m2), kao što su industrijski sistemi filtracije, prečistači zraka, kutije za medicinsku dezinfekciju i usisivači.
Slika 2: High Output - Bolbove UVC LED diode velike snage imaju potrošnju energije od 100mW pri 250mA (sa i bez montaže)
Kriterijumi za odabir UV LED dioda
Ključni kriterijum izbora za UV LED diode je ugao snopa, koji je potreban u nekim aplikacijama. Bolbove UVC LED diode imaju ugao snopa od 150 stepeni i mogu se dalje fokusirati pomoću Ledilovih sočiva po potrebi. Budući da ovo smanjuje površinu koja se ozračuje, to također povećava energiju zračenja po kvadratnom metru, što znači da je potrebno manje vremena ekspozicije kada se primjenjuje isti izlaz energije. Različita UV sočiva sa kompatibilnim staklom omogućavaju jednostavno podešavanje izlaznog zračenja za različite svrhe. Za UV sočiva, Ledil koristi specijalnu klasu silikona koji je posebno kompatibilan sa UVC talasnim dužinama, kao i aluminijumska ogledala sa visokom refleksijom za sve UV talasne dužine, posebno za aplikacije za dezinfekciju.
Drugi kriteriji odabira za UV LED diode uključuju nacionalne UV standarde, refleksivnost različitih materijala (slika 3), upravljanje toplinom, drajvere, potrošnju energije i zakon inverznog kvadrata, koji određuju kako se intenzitet snopa smanjuje kako se udaljava od izvora.
Slika 3: Različiti materijali imaju različite nivoe UV refleksije koje se moraju uzeti u obzir tokom faze projektovanja.
Bolbovi Blazar površinski emiteri zadovoljavaju mnoge od ovih kriterija. Ovaj UVC modul ima 25 LED dioda (5×5) i reflektor od 55 stepeni za postizanje efektivne snage od 2W dok je potrošnja energije samo 1,25A.
Trenutno se razvijaju Multi-UV LED proizvodi. Koriste dvojne-čipove talasne dužine koji isporučuju više UV talasnih dužina, kao što su UVA i UVC, što ih čini svestranim oružjem protiv virusa, bakterija i drugih patogena.
