Giải thích: Thiết bị cầm tay có thể diệt virus bằng tia UV không?

Theo Đại học bang Pennsylvania, cơ quan tham gia vào nghiên cứu mới, bức xạ cực tím trong phạm vi 200-300 nanomet được coi là có khả năng tiêu diệt virus, khiến nó không có khả năng sinh sản và lây nhiễm.

Bức xạ tia cực tím là một trong hai phương pháp để khử trùng và khử trùng không gian công cộng khỏi vi khuẩn và vi rút - phương pháp còn lại là hóa chất. (Ảnh: JIP / Wikimedia Commons)

Bạn có thể tiêu diệt coronavirus mới bằng tia cực tím không? Có, bạn có thể, nhưng trở ngại đối với cách tiếp cận như vậy nằm ở việc tìm ra một thiết bị có thể phát ra đủ lượng ánh sáng cực tím đồng thời, tiết kiệm năng lượng và di động. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng một thiết bị như vậy là khả thi - cá nhân, cầm tay và được chế tạo từ một lớp dây dẫn mới được phát hiện. Họ đã báo cáo phát hiện của mình trên tạp chí Physics Communications của Nature Group.

Tia cực tím

Trong phổ rộng của bức xạ điện từ đến từ mặt trời và được truyền dưới dạng sóng hoặc hạt, ánh sáng khả kiến ​​chỉ là một trong một số vùng được xác định dựa trên bước sóng và tần số của các sóng hoặc hạt này. Khi các vùng này được sắp xếp theo bước sóng, ánh sáng tử ngoại nằm giữa ánh sáng nhìn thấy và tia X - nghĩa là bước sóng của tia UV nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy và lớn hơn bước sóng của tia X. Bước sóng của bức xạ tử ngoại nằm trong khoảng từ 10 nanomet đến 400 nanomet (1 nanomet là một phần tỷ của mét).

Không gian công cộng có thể được khử trùng bằng hóa chất hoặc tia UV. (Nguồn: Penn State University)

Theo Đại học bang Pennsylvania, cơ quan tham gia vào nghiên cứu mới, bức xạ cực tím trong phạm vi 200-300 nanomet được coi là có khả năng tiêu diệt virus, khiến nó không có khả năng sinh sản và lây nhiễm. Bức xạ tia cực tím là một trong hai phương pháp để khử trùng và khử trùng không gian công cộng khỏi vi khuẩn và vi rút - phương pháp còn lại là hóa chất.

Cả hóa chất và bức xạ tia cực tím đều chỉ để khử trùng không gian công cộng, không phải da người. Như Tổ chức Y tế Thế giới đã chỉ ra: Không nên sử dụng đèn cực tím (UV) để khử trùng tay hoặc các vùng da khác của bạn. Bức xạ UV có thể gây kích ứng da và làm hỏng mắt của bạn.

Những trở ngại

Để khử trùng các khu vực khỏi coronavirus bằng bức xạ UV, người ta cần các nguồn phát ra liều lượng đủ cao của tia UV. Những thiết bị như vậy có tồn tại, nhưng như Đại học Bang Pennsylvania chỉ ra, những nguồn bức xạ này thường là một đèn phóng điện khí chứa thủy ngân đắt tiền, đòi hỏi công suất cao, tuổi thọ tương đối ngắn và cồng kềnh.

Giải pháp là phát triển điốt phát quang tia UV (đèn LED), có thể di động và tiết kiệm năng lượng. Nói một cách đơn giản, điốt là chất dẫn điện chuyên dụng truyền điện theo một hướng. Đèn LED phát ra tia UV cũng tồn tại. Nhưng một lần nữa, việc đặt dòng điện vào chúng để phát xạ ánh sáng rất phức tạp do vật liệu điện cực cũng phải trong suốt đối với tia UV.

Thách thức là tìm một vật liệu như vậy.

Giải pháp

Nhóm nghiên cứu của Đại học Bang Pennsylvania, phối hợp với các nhà lý thuyết vật liệu từ Đại học Minnesota, đã tìm ra giải pháp cho thách thức này có thể nằm ở một lớp dây dẫn trong suốt mới được phát hiện gần đây sử dụng vật liệu gọi là stronti niobate. Thật vậy, những tiên đoán về mặt lý thuyết đã hướng đến vật liệu.

Các nhà nghiên cứu đã liên hệ với các cộng tác viên Nhật Bản để có được màng stronti niobate và thử nghiệm hiệu suất của chúng như chất dẫn điện trong suốt chống tia cực tím. Joseph Roth, một ứng cử viên tiến sĩ tại Đại học Bang Pennsylvania, cho biết ngay lập tức chúng tôi đã cố gắng phát triển những bộ phim này bằng cách sử dụng kỹ thuật tăng trưởng phim tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, được gọi là hiện tượng phún xạ, Chúng tôi đã thành công.

Các nhà nghiên cứu cho biết đây là một bước quan trọng đối với sự trưởng thành của công nghệ, giúp tích hợp vật liệu mới này vào đèn LED UV với chi phí thấp và số lượng lớn.

Chia Sẻ VớI BạN Bè CủA BạN: