طريقة جديدة لإنتاج ضوء يقتل الجراثيم

11 سبتمبر 2023 (أخبار Nanowerkعلى الرغم من أنه من المعروف منذ فترة طويلة أن الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تساعد في قتل مسببات الأمراض المسببة للأمراض، إلا أن جائحة كوفيد 19 سلطت الضوء على كيف يمكن لهذه التقنيات تخليص البيئات من الجراثيم. ومع ذلك، فإن مصابيح الإكسيمر ومصابيح LED التي يمكن أن تبعث الضوء مباشرة في الأطوال الموجية العميقة للأشعة فوق البنفسجية المطلوبة تكون عمومًا ذات كفاءة منخفضة أو تعاني من عمر قصير. علاوة على ذلك، فإن ضوء الأشعة فوق البنفسجية ذو الطول الموجي الخاطئ يمكن أن يكون ضارًا بالخلايا البشرية. الآن، أظهر فريق بقيادة باحثين من جامعة أوساكا كيف يمكن استخدام جهاز بصري مصنوع من نيتريد الألومنيوم لتوليد ضوء الأشعة فوق البنفسجية العميقة بطريقة مختلفة تمامًا عن الأساليب السابقة. استخدم الفريق عملية تسمى "الجيل التوافقي الثاني"، والتي تعتمد على حقيقة أن تردد الفوتون، أو جسيم الضوء، يتناسب مع طاقته. الشكل 1. جهاز تحويل الطول الموجي باستخدام بنية AlN المقلوبة. (الصورة: هيروتو هوندا) لقد نشروا النتائج التي توصلوا إليها في الفيزياء التطبيقية اكسبرس ("229 نانومتر الجيل التوافقي الثاني للأشعة فوق البنفسجية البعيدة في الدليل الموجي لقناة AlN ثنائية الطبقة ذات القطبية العمودية"). تعتبر معظم المواد الشفافة "خطية" فيما يتعلق باستجابتها للضوء، أي أن الفوتونات لا يمكنها التفاعل مع بعضها البعض. ومع ذلك، داخل بعض المواد "غير الخطية"، يمكن دمج فوتونين في فوتون واحد بطاقة مضاعفة، وبالتالي ضعف التردد. في هذه الحالة، يمكن دمج فوتونين مرئيين في فوتون واحد للأشعة فوق البنفسجية العميقة داخل دليل موجي من نيتريد الألومنيوم بعرض أقل من ميكرون واحد. الشكل. 2. صورة SEM للقطبية الملفقة للدليل الموجي AlN المقلوب. (الصورة: هيروتو هوندا) الدليل الموجي عبارة عن قناة من مادة شفافة ذات أبعاد مادية مختارة بحيث يمكن للضوء بالترددات المرغوبة أن ينتقل بسهولة. يساعد الدليل الموجي على الاستفادة من الخصائص البصرية غير الخطية للمادة، بحيث يمكن أن يحدث الجيل التوافقي الثاني بأعلى كفاءة. "إن طريقة التصنيع الجديدة لدينا لتوليد الضوء فوق البنفسجي العميق تستعير تقنيات من معالجة أشباه الموصلات، والتي تسمح بالتحكم الدقيق في اتجاه بلورة نيتريد الألومنيوم. يوضح المؤلف الرئيسي هيروتو هوندا: "كان من الصعب تحقيق ذلك في الماضي". الشكل 3. تم اكتشاف إشارة ضوئية DUV. (الصورة: هيروتو هوندا) يقع الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية التي أنشأها الجهاز النموذجي ضمن نطاق ضيق جدًا يحتوي على طاقة كافية لقتل الجراثيم ولكنه يظل في الغالب غير ضار بالبشر. يقول المؤلف الرئيسي ريوجي كاتاياما: "تساعد نتائج مشروعنا في إظهار أن الدمج والكفاءة ممكنان لأدوات التطهير بالأشعة فوق البنفسجية العميقة، دون التضحية بسلامة الإنسان". ويأمل الباحثون في تحسين هذه الطريقة لإنتاج أجهزة تجارية تستهلك طاقة أقل من الخيارات السابقة.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• تشارت بريم. ارفع مستوى لعبة التداول الخاصة بك مع ChartPrime. الوصول هنا.
• BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
• المصدر https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63608.php