يفضل استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الأماكن العامة من استخدام المواد الكيميائية الضارة . من حساب : جنيفر م. مكان / ولاية بنسلفانيا
in ,

ابحاث : قد يكون من الممكن قتل الفيروس التاجي كورونا باستخدام جهاز ضوء فوق بنفسجي

يفضل استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الأماكن العامة من استخدام المواد الكيميائية الضارة . من حساب : جنيفر م. مكان / ولاية بنسلفانيا

قال باحثون في جامعة ولاية بنسلفانيا وجامعة مينيسوتا وجامعتان يابانيتان إن جهازًا شخصيًا محمولًا يصدر ضوءًا فوق بنفسجي عالي الكثافة لتطهير المناطق عن طريق قتل الفيروس التاجي الجديد.

هناك طريقتان تستخدمان بشكل شائع لتطهير وتطهير المناطق من البكتيريا والفيروسات – المواد الكيميائية أو التعرض للأشعة فوق البنفسجية. تقع الأشعة فوق البنفسجية في نطاق 200 إلى 300 نانومتر ومعروفة بتدمير الفيروس ، مما يجعل الفيروس غير قادر على التكاثر والإصابة. هناك حاجة كبيرة إلى اعتماد هذا النهج الفعال للأشعة فوق البنفسجية خلال الوباء الحالي ، ولكنه يتطلب مصادر الأشعة فوق البنفسجية التي تصدر جرعات عالية بما فيه الكفاية من الأشعة فوق البنفسجية. في حين أن الأجهزة التي تحتوي على هذه الجرعات العالية موجودة حاليًا ، فإن مصدر الأشعة فوق البنفسجية عادة ما يكون مصباح تفريغ غاز باهظ الثمن يحتوي على الزئبق ، والذي يتطلب طاقة عالية ، وله عمر قصير نسبيًا ، وهو ضخم.

يتمثل الحل في تطوير صمامات ثنائية عالية الأداء تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية ، والتي ستكون أكثر قابلية للحمل ، تدوم طويلاً ، وموفرة للطاقة وحميدة بيئياً. أثناء وجود هذه المصابيح ، فإن تطبيق تيار عليها لانبعاث الضوء معقد بسبب حقيقة أن مادة القطب يجب أيضًا أن تكون شفافة تجاه ضوء الأشعة فوق البنفسجية.

قال رومان إنجل-هربرت ، الأستاذ المساعد في علم المواد والفيزياء والكيمياء: “عليك ضمان جرعة كافية من الأشعة فوق البنفسجية لقتل جميع الفيروسات”. “هذا يعني أنك بحاجة إلى مصباح LED عالي الأداء ينبعث منه كثافة عالية من ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، وهو محدود حاليًا بمواد القطب الشفاف المستخدمة.”

في حين أن العثور على مواد إلكترود شفافة تعمل في الطيف المرئي للشاشات والهواتف الذكية وإضاءة LED مشكلة طويلة الأمد ، فإن التحدي أكثر صعوبة بالنسبة للأشعة فوق البنفسجية.

قال جوزيف روث ، مرشح الدكتوراه في علوم وهندسة المواد في ولاية بنسلفانيا: “لا يوجد حاليًا حل جيد لقطب كهربائي شفاف للأشعة فوق البنفسجية”. “في الوقت الحالي ، يتم استخدام حل المواد الحالي المستخدم بشكل شائع لتطبيق الضوء المرئي على الرغم من أنه يمتص بشكل كبير في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. ببساطة لا يوجد خيار جيد للمواد لموصل شفاف للأشعة فوق البنفسجية تم تحديده.”

يُعد العثور على مادة جديدة ذات تركيبة مناسبة أمرًا أساسيًا لتحسين أداء الأشعة فوق البنفسجية. أدرك فريق ولاية بنسلفانيا ، بالتعاون مع منظري المواد من جامعة مينيسوتا ، في وقت مبكر أنه يمكن العثور على حل المشكلة في فئة جديدة تم اكتشافها مؤخرًا من الموصلات الشفافة. عندما أشارت التوقعات النظرية إلى مادة النيترون السترونتيوم ، تواصل الباحثون مع زملائهم اليابانيين للحصول على أغشية النيترونات السترونتيوم واختبروا أدائهم على الفور كموصلات شفافة للأشعة فوق البنفسجية. في حين أن هذه الأفلام تبشر بالتنبؤات النظرية ، احتاج الباحثون إلى طريقة ترسيب لدمج هذه الأفلام بطريقة قابلة للتطوير.

وقال كينيث روث: “حاولنا على الفور تطوير هذه الأفلام باستخدام تقنية نمو الأفلام القياسية المعتمدة على نطاق واسع في الصناعة ، والتي تسمى “. “كنا ناجحين”.

“بينما كان الدافع الأول لتطوير موصلات شفافة للأشعة فوق البنفسجية هو بناء حل اقتصادي لتعقيم المياه ، فإننا ندرك الآن أن هذا الاكتشاف الخارق يمكن أن يقدم حلاً لإلغاء تنشيط COVID-19 في الهواء الجوي الذي يمكن توزيعه في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء للمباني” ، روث يشرح. المجالات الأخرى للتعقيم من الفيروسات هي مناطق كثيفة ومتكررة بالسكان ، مثل المسارح والساحات الرياضية ومركبات النقل العام مثل الحافلات ومترو الأنفاق والطائرات.

للمزيد من المعلومات :

  •  Yoonsang Park et al, SrNbO3 as a transparent conductor in the visible and ultraviolet spectra, Communications Physics (2020). من هنا

What do you think?

Comments

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Loading…

0

تلعب الحويصلات خارج الخلية دورًا مهمًا في علم أمراض الملاريا

دراسة: التخفيف البطيء لعمليات الإغلاق قد يكون أفضل بالنسبة للاقتصاد العالمي