از بین بردن باکتری ها و ویروس ها بدون آسیب رساندن به مردم

به گزارش سینا پرس فارس، لامپ های میکروب کش فرابنفش در از بین بردن باکتری ها و ویروس ها بسیار موثر هستند. در واقع، آنها به طور معمول در بیمارستان ها برای استریل کردن سطوح و ابزار پزشکی استفاده می شوند.
ماسفومی جو و دو همکارش یک LED طراحی کرده اند که به محافظت از جامعه در برابر بیماری های همه گیر کمک می کند، لامپ‌های این نوع را می‌توان با ال‌ای‌دی ساخت، که باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود. با این حال، این LED ها نور ماوراء بنفش را در محدوده ای تولید می کنند که به DNA آسیب می زند و بنابراین نمی توان در اطراف افراد استفاده کرد. جستجو برای توسعه LED های کارآمدی است که نور را در یک نوار باریک از نور فرابنفش دور می تاباند که به نظر می رسد هم در ضدعفونی کردن خوب باشد و هم برای مردم ایمن بماند.

لامپ های LED ضد میکروب که در غیاب انسان کار می کنند اغلب از آلومینیوم، گالیم و نیتروژن ساخته می شوند. با افزایش مقدار آلومینیوم موجود در آنها، این ال ای دی ها را می توان تغییر داد تا در منطقه ای با طول موج که برای انسان ایمن است کار کنند. این روش قبلا مورد استفاده قرار گرفته است اما منجر به کاهش چشمگیر قدرت شده است.

برای حل این مشکل، سه فیزیکدان در آزمایشگاه اپتودیس کوانتومی، یک LED با طراحی پیچیده‌تر ایجاد کردند، آنها چندین لایه را با هم ساندویچ کردند که هر کدام حاوی نسبت های کمی متفاوت از آلومینیوم بود. علاوه بر این، در برخی از لایه ها مقادیر کمی سیلیکون یا منیزیم نیز اضافه کردند.

این به طور موثر مسیری با مانع برای الکترون ها ایجاد کرد و مانع حرکت آنها در سراسر ماده شد و آنها را برای مدت طولانی تری در مناطق خاصی به دام انداخت. این منجر به افزایش مقدار نور ساطع شده توسط دستگاه و کاهش مقدار جذب توسط آن شد.

این تیم از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای مدل‌سازی تمام جلوه‌های ممکن برای کمک به تعیین طرح ایده‌آل استفاده کردند. جو می‌گوید: سپس نمونه‌هایی را رشد دادیم تا ببینیم آیا این کار موثر است یا نه. کنترل دقیق ضخامت هر لایه بزرگترین چالش تجربی بود. آنها در نهایت به یک LED عمل کردند که در اشعه ماوراء بنفش دور کار می کرد، با توان خروجی تقریباً ده برابر بیشتر از بهترین قبلی خود.

همه‌گیری کووید-19 آگاهی جدیدی از اهمیت توانایی از بین بردن ویروس‌ها و میکروب‌ها بر روی سطوح به ارمغان آورد. جو می‌گوید: «ما اعتماد داریم که یافته‌ها و فناوری‌های ما برای محافظت از جامعه در برابر این بیماری و همه‌گیری‌های آینده بسیار مفید خواهد بود.

جو اضافه می کند که این سه نفر تلاش خواهند کرد تا عملکرد LED خود را حتی بیشتر بهبود بخشند. او خاطرنشان می کند: هنوز جای زیادی برای بهبود در توان خروجی و راندمان برق وجود دارد.

مترجم: فتانه حق پرست

منبع: scitechdaily