Ultraviolette keimtötende Lampen sind äußerst wirksam bei der Beseitigung von Viren und Bakterien. Aus diesem Grund wird in immer mehr Krankenhäusern routinemäßig fernes UVC-Licht zur Sterilisation von Oberflächen und medizinischen Instrumenten eingesetzt.
Der Kern dieser Lampen ist LED-Licht, was sie auch unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung hervorragend macht. Es gibt nur ein „sehr kleines“ Problem: Diese LEDs verwenden ultraviolettes Licht in einem Bereich, der die menschliche DNA schädigt. Zusammenfassend lässt sich sagen: Sie können nicht in Anwesenheit von Personen verwendet werden.
Dieser Umstand hat weltweit einen wahnsinnigen Ansturm auf die Suche nach LEDs ausgelöst, die sowohl für die Desinfektion als auch für den Menschen gutes Licht abgeben. Mit gemischten Schicksalen.
Eine Sache der Substanz
Aktuelle Fern-UVC-LED-Lampen werden häufig aus Aluminium, Gallium und Stickstoff hergestellt. Die ersten Versuche, sie zu verbessern, bestanden darin, die Menge an Aluminium zu erhöhen. Mit enttäuschendem Ergebnis: sicherere Lichter, aber auch (viel) weniger effektiv.
Um dies zu umgehen, Masafumi Jo, Yuri Itokazu e Hideki Hirayama, alle vom RIKEN Quantum Optodevice Laboratory in Japan, haben eine komplizierter gestaltete LED entwickelt.
So wird keimtötendes aber sicheres LED-Fern-UVC hergestellt
Forscher des RIKEN-Labors fügten mehrere Schichten mit unterschiedlichen Aluminiumanteilen zusammen: In einigen dieser Schichten fügten sie auch kleine Mengen an Silizium oder Magnesium hinzu.
In kurzen Worten: Sie schufen ein wahres Labyrinth für Elektronen, behinderten ihre Bewegung und hielten sie in bestimmten Bereichen länger fest.
Das Ergebnis? Größere Lichtmenge, die vom Gerät ausgestrahlt wird, und weniger Licht, das von Menschen absorbiert wird.
Eine unendlich genaue Arbeit
Um das beste Design für diese Lampe zu optimieren, verwendete das Team Computersimulationen mit Vorhersagemodellen für alle möglichen Effekte.
Die Anzahl der Simulationen war enorm. „Die größte Herausforderung“, sagt Masafumi Jo, „bestand darin, die Dicke jeder Schicht mit äußerster Präzision zu steuern.“ Eine Herausforderung, die gewonnen zu sein scheint: Sie haben eine Far-LED mit einer fast zehnmal höheren Ausgangsleistung als ihr Vorgänger (davon) geschaffen wir haben hier geredet).
Ein Licht (LED) auf die Zukunft
„Wir sind zuversichtlich, dass unsere Erkenntnisse und Technologien sehr nützlich sein werden, um die Gesellschaft vor dieser und zukünftigen Pandemien zu schützen“, sagt Jo. Hoffentlich: Covid hat ein beispielloses Bewusstsein dafür geschaffen, wie wichtig es ist, Viren und Mikroben auf Oberflächen zu zerstören.
Doch die Forscher hören nicht auf. In ihrer in Applied Physics Letters (Ich verlinke es hier) weisen darauf hin, dass noch viel Raum für Verbesserungen besteht.
Anscheinend gibt es Licht am Ende des Tunnels und es reinigt.
