Персональный, портативный прибор ультразвука высокой интенсивности ультрафиолетового света для обеззараживания помещений, убивая коронавирусом настоящее время стало возможным, по мнению исследователей в Университете штата Пенсильвания, Университете Миннесоты и двух японских университетов.
Существует два широко используемых методов для очистки и дезинфекции местности от бактерии и вирусы, химические вещества или воздействия ультрафиолетового излучения. УФ излучение, в от 200 до 300 нанометровом диапазоне и известны, чтобы уничтожить вирус, делая вирус неспособным воспроизводить и заражать. Широкому внедрению этого эффективного УФ подход пользуется большим спросом в ходе текущей пандемии, но он требует источники УФ излучения, которые излучают достаточно высокие дозы ультрафиолета. В то время как устройства с этими высокими дозами существуют в настоящее время УФ-излучение, источник обычно дорогой ртутьсодержащих газоразрядной лампой, которая требует высокой мощности, имеет относительно короткий срок службы, и громоздко.
Решение заключается в разработке высокопроизводительных, УФ-светодиоды, которые будут гораздо более портативный, долговечные, энергоэффективные и экологически безопасные. Хотя эти светодиоды существуют, применяя ток на них светового излучения осложняется тем, что материал электрода должна быть прозрачна для ультрафиолетового света.
«Вы должны обеспечить достаточное УФ-излучения доза, чтобы убить все вирусы», — сказал Роман Энгель-Герберт, Пенн государственный доцент кафедры материаловедения, физики и химии. «Это означает, что вам нужен высокопроизводительный УФ-светодиод высокой интенсивности ультрафиолетового света, который в настоящее время ограничен прозрачный электродный материал используется.»
При поиске прозрачных электродных материалов, работающих в видимой области спектра для дисплеев, смартфонов и светодиодное освещение-это давняя проблема, эта проблема становится еще более трудным для ультрафиолетового света.
«В настоящее время нет хорошее решение для УФ-прозрачный электрод», — сказал Йозеф рот, кандидат наук в области материаловедения и инженерии в Университете штата Пенсильвания. «Щас тока материал решение обычно применяется для видимого света приложение используется, несмотря на ее слишком поглощающих в УФ-диапазоне. Просто нет хорошего материала подходит для УФ-прозрачный материал проводника, который был идентифицирован».
Найти новый материал с верно композиции для усиления УФ LED производительность. Государственный исследователи, в сотрудничестве с теоретиками материалов из Университета Миннесоты, рано осознали, что решение проблемы может быть найден в недавно обнаружен новый класс прозрачных проводников. Когда теоретические предсказания указывали на материал ниобата стронция, исследователи обратились к их японских коллаборационистов получить ниобата стронция фильмов и сразу проверял их работу как УФ-прозрачных проводников. Хотя эти фильмы обещают теоретические предсказания, исследователям понадобился метод осаждения интегрировать эти фильмы в масштабируемым способом.
«Мы сразу же пытались выращивать эти фильмы с помощью стандартного фильма-роста методика широко применяется в промышленности, называют распыления», — сказал Рот. «Мы были успешны».
Это очень важный шаг на пути созревания технология, которая позволяет интегрировать этот новый материал в УФ-светодиоды по низкой стоимости и высокого количества. И оба Энгель-Герберт и Рольф считают это необходимым во время этого кризиса.
«В то время как первая наша мотивация в развитии УФ-прозрачных проводников было построить экономичное решение для обеззараживания воды, теперь мы понимаем, что это прорывное открытие потенциально предлагает решение отключить COVID-19 в аэрозолях, которые могут быть распределены в систем вентиляции и кондиционирования зданий,» рот объясняет. Другие области применения для дезинфекции вируса густо и часто, населенных пунктов, таких как театры, спортивные арены и общественного транспорта, таких как автобусы, метро и самолеты.
Их заключения появляются сегодня в интернете (1 июня) в природе издательской группой физике коммуникаций. Соавторы вместе с Ротом и Энгель-Герберт несколько Yoonsang парк, Алексей Pogrebnyakov и Venkatraman Гопалан Пенн государства; Даичи Ока из Университета Тохоку; Ясуси Хиросэ Тэцуя и Хасегава из Токийского университета, и Арпита пол и Туран Бирол из Университета Миннесоты. В статье, под названием «SrNbO3 в качестве прозрачного проводника в видимом и ультрафиолетовом спектрах,» доступное онлайн бесплатно.
Национальный научный фонд в рамках программы DMREF и научно-исследовательских стипендий, а также японского общества по продвижению науки программа KAKENHI поддержал эту работу.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!