Ультрафиолетовые светодиодные лампы вскоре можно будет использовать для дезинфекции воздуха и поверхностей в зданиях, самолетах, метро и других помещениях.
Ключевые выводы
- Ультрафиолетовый свет уже давно используется для уничтожения микроорганизмов.
- Ультрафиолетовый светодиод - относительно новая форма технологии, и вскоре она может стать более дешевой альтернативой нынешним формам бактерицидного ультрафиолетового облучения.
- В ходе исследования исследователи обнаружили диапазон длин волн, при котором УФ-светодиоды эффективно убивают коронавирусы. Результаты показывают, что для уничтожения вирусов можно использовать более дешевые светодиодные лампы.
Новое исследование предполагает, что новый коронавирус можно дешево и эффективно убить с помощью ультрафиолетовых светодиодов (УФ-светодиодов). Используя УФ-светодиоды в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, эта технология может помочь обеззараживать воздух в таких помещениях, как здания, самолеты и метро. Роботы, оснащенные УФ-светодиодами, также могут использоваться для дезинфекции поверхностей.
Использование ультрафиолетового света для уничтожения вирусов - не новая идея. В 1930-х годах эпидемиолог Уильям Ф. Уэллс показал, что ультрафиолетовое эрмицидное облучение может убивать микроорганизмы. Вскоре после этого в школах начали использовать ртутные ультрафиолетовые лампы для уменьшения распространения кори. В 1990-х годах УФ-излучение использовалось для борьбы с туберкулезом в приютах для бездомных.
Во время пандемии COVID-19 ультрафиолетовое излучение использовалось для дезинфекции вагонов метро и других помещений. Существует несколько типов бактерицидных ультрафиолетовых ламп, включая эксимерные лампы, ртутные лампы низкого давления и импульсные ксеноновые лампы. Новейшим в этой группе является УФ-светодиод.
Кривая зависимости дозы (флюенса) HCoV-OC43 от УФ-светодиодов. N - количество вирусов после назначенного облучения, а N0 - в нулевое время (без облучения). Предоставлено: Gerchman et al.
«УФ-светоизлучающие диоды (УФ-светодиоды) - новый источник УФ-излучения для дезинфекции», - написали исследователи в рамках нового исследования, опубликованного в Журнале фотохимии и фотобиологии. «УФ-светодиоды обеспечивают гибкость конструкции благодаря их небольшому размеру и управлению диаграммой направленности, имеют очень короткое время включения и требуют низкого напряжения (и, следовательно, могут работать от батареи или солнечной панели)».
Но УФ-светодиоды с более низкой длиной волны требуют большого количества энергии, что делает технологию дорогостоящей. Это одна из причин, по которой новое исследование направлено на поиск диапазона длин волн, в котором УФ-светодиоды наиболее эффективно убивают коронавирусы.
КоронавирусКредит: Pixabay
Исследователи из Тель-Авивского университета обнаружили, что длина волны 285 нанометров так же эффективна для уничтожения коронавирусов, как и длина волны 265 нанометров. Это означает, что для уничтожения вируса можно использовать более дешевые светодиодные лампы.
«Мы обнаружили, что убить коронавирус довольно просто с помощью светодиодных ламп, излучающих ультрафиолетовый свет», - сказал автор исследования Хадас Мамане в интервью American Friends News в Тель-Авивском университете. «Мы убили вирусы, используя более дешевые и доступные светодиодные лампы, которые потребляют мало энергии и не содержат ртути, как обычные лампы. Наше исследование имеет коммерческие и социальные последствия, учитывая возможность безопасного и быстрого использования таких светодиодных ламп во всех сферах нашей жизни».
Конечно, исследователи экспериментировали не с новым коронавирусом, а скорее с HCoV-OC43, вызывающим простуду. Но они написали, что «и человеческие коронавирусы HCoV-OC43, и SARS-CoV-2 очень похожи, поэтому разумно предложить человеческий коронавирус HCoV-OC43 в качестве суррогата для SARS-CoV-2, и наша будущая работа подтвердит эти результаты путем тестирования воздействия светодиодов и их комбинаций на SARS-CoV-2.”
УФ-светодиоды могут эффективно убивать бактерии и коронавирусы. Но основной способ распространения коронавирусов - воздушно-капельный, передающийся от человека к человеку, поэтому технология не сможет остановить такое распространение.
Более того, как и любое ультрафиолетовое излучение, свет от УФ-светодиодных ламп опасен для человека. Вот почему эту технологию, если она станет широко доступной, необходимо будет безопасно интегрировать в инфраструктуру зданий для обеззараживания воздуха или использовать роботов, которых можно отправлять в космос для быстрой дезинфекции поверхностей.
«Весь мир в настоящее время ищет эффективные решения для дезинфекции коронавируса», - сказал Мамане. «Проблема в том, что для дезинфекции автобуса, поезда, спортивного зала или самолета химическим распылением нужны физические силы, а для того, чтобы распыление было эффективным, нужно дать химическому средству время подействовать на поверхность.. Однако системы дезинфекции на основе светодиодных ламп могут быть установлены, например, в системе вентиляции и кондиционера и стерилизовать всасываемый, а затем выбрасываемый в помещение воздух.”