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研究發現:用手持式紫外線裝置殺死冠狀病毒是可行的

2020-06-02    

中國照明網報道

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導語: 明尼蘇達大學和兩所日本大學的研究人員表示,現在可以使用一種個人手持設備發出高強度紫外線,通過殺死新型冠狀病毒來消毒區域。

  明尼蘇達大學和兩所日本大學的研究人員表示,現在可以使用一種個人手持設備發出高強度紫外線,通過殺死新型冠狀病毒來消毒區域。

  有兩種常用的方法對細菌和病毒區域進行消毒和消毒-化學藥品或紫外線輻射。紫外線輻射在200至300納米范圍內,已知會破壞病毒,使病毒無法繁殖和感染。在當前的大流行中,這種高效的紫外線方法被廣泛采用,但它需要發出足夠高劑量紫外線的紫外線輻射源。盡管目前存在具有這些高劑量的裝置,但是紫外線輻射源通常是昂貴的含汞氣體放電燈,其需要高功率,具有相對短的壽命并且體積大。

  解決方案是開發高性能的紫外線發光二極管,這種二極管將更加便攜,耐用,節能且對環境無害。盡管存在這些LED,但由于電極材料也必須對UV光透明,這一事實使向其施加電流進行發光變得復雜。

  賓夕法尼亞州立大學材料科學,物理和化學副教授Roman Engel-Herbert說:“您必須確保有足夠的紫外線劑量來殺死所有病毒。” “這意味著您需要一種能發出高強度紫外線的高性能紫外線LED,目前這受到所用透明電極材料的限制。”

  對于顯示器,智能手機和LED照明來說,找到在可見光譜中工作的透明電極材料是一個長期存在的問題,而對于紫外線來說,挑戰就更加困難了。

  賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程專業的博士生約瑟夫·羅斯(Joseph Roth)說:“目前,對于紫外線透明電極還沒有很好的解決方案。” “目前,盡管可見光在紫外線范圍內吸收過多,但仍使用了通常用于可見光應用的當前材料解決方案。對于已經確定的紫外線透明導體材料,根本沒有好的材料選擇。”

  尋找具有正確成分的新材料是提高UV LED性能的關鍵。賓夕法尼亞州立大學的團隊與明尼蘇達大學的材料理論家合作,早就認識到可以在最近發現的一類新的透明導體中找到解決問題的方法。當理論預測指向鈮酸鍶材料時,研究人員與日本合作者聯系,獲得了鈮酸鍶薄膜,并立即測試了其作為紫外線透明導體的性能。雖然這些膜具有理論預測的希望,但研究人員需要一種沉積方法以可擴展的方式集成這些膜。

  羅斯說:“我們立即嘗試使用工業上廣泛采用的標準膜生長技術,即濺射法來生長這些膜。” “我們成功了。”

  這是邁向技術成熟的關鍵一步,這使得可以將這種新材料以低成本高數量地集成到UV LED中。恩格·赫伯特和羅斯都認為,在這場危機中這是必要的。

  “開發紫外線透明導體的首要動機是為水消毒建立經濟的解決方案,但現在我們意識到,這一突破性發現可能為滅活可能分布在建筑物HVAC系統中的氣溶膠中的COVID-19提供了解決方案。”解釋。病毒消毒的其他應用領域是人口稠密且經常有人居住的區域,例如劇院,運動場和公交車輛,例如公共汽車,地鐵和飛機。

  他們的發現今天(6月1日)在線發表在Nature Group的Physics Communications中。羅斯(Roth)和恩格爾·赫伯特(Engel-Herbert)的合著者是Yoonsang Park,Alexej Pogrebnyakov和Penn State的Venkatraman Gopalan。東北大學大知岡 東京大學的廣瀨靖和長谷川哲也;明尼蘇達大學的Arpita Paul和Turan Birol。該論文名為“ SrNbO3作為可見光和紫外線光譜中的透明導體”,可免費在線獲得。

  國家科學基金會通過DMREF計劃和研究生研究獎學金以及日本科學促進協會KAKENHI計劃為這項工作提供了支持。

編輯:嚴志祥

來源:行家說

標簽:手持式  紫外線裝置  冠狀病毒  

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