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科学家研发新型远紫外线LED,可杀灭细菌和病毒且对人体无害
来源: | 作者:minglin | 发布时间: 2022-10-15 | 359 次浏览 | 分享到:

一种强大的LED可以有效地对表面进行消毒,同时对人保持安全。日本理化学研究所的物理学家们设计了一种高效的LED,对微生物和病毒来说是致命的,但对人类是安全的。有朝一日,它可以通过在满是人的房间里杀死病原体,帮助各国走出大流行病的阴影。

大多数LED发出可见光,但理化学研究所的物理学家创造了一种LED,它在远紫外线的一个狭窄区域内发光,对人类是安全的,但对病毒和细菌却是致命的

紫外线杀菌灯对消灭细菌和病毒极为有效。事实上,它们经常被用于医院,对表面和医疗仪器进行消毒。这种类型的灯可以用LED构建,使其具有能源效率。然而,这些LED产生的紫外线在一定范围内会损害DNA,因此不能在人周围使用。人们正在寻找开发高效的LED,在一个狭窄的远紫外光带内发光,似乎既能很好地消毒,又对人安全。

在没有人的情况下运作的LED杀菌灯通常由铝、镓和氮制成。通过增加它们所含的铝的数量,这些LED可以被改造成在对人类安全的波长区域工作。这种方法以前曾被使用过,但却导致了功率的大幅降低。

为了解决这个问题,理化学研究所量子光学装置实验室的三位物理学家Masafumi Jo(定昌史)、Yuri Itokazu(糸数雄吏)和Hideki Hirayama(平山秀樹)创造了一种设计更复杂的LED。他们将多层铝夹在一起,每层铝的比例略有不同。此外,在一些层中,他们还添加了微量的硅或镁。

这有效地为电子创造了一个障碍物,阻碍了它们在材料上的移动,并将它们在某些区域滞留更长时间。这导致该设备发射的光量增加,吸收的光量减少。

该团队使用计算机模拟来模拟所有可能的影响,以帮助确定理想的设计。精确控制每层的厚度是最大的实验挑战。他们最终得到了一个在远紫外线下工作的LED,其输出功率几乎比他们之前的最佳值高十倍。

COVID-19大流行带来了一种新的意识,即能够根除表面的病毒和微生物的重要性,未来了的运用越发广泛,如果这一项能改善并被普及运用,无疑对人类带来多大的好处,比如运用在LED屏方面!

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