COVID-19 puede ser eliminado en aire y agua con LEDs ultravioleta

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Ya ha comprobado su eficacia para desinfectar las superficies contaminadas por el virus SARS-CoV-2 y ahora se busca desarrollar esta tecnología a gran escala

Investigadores del Centro de Electrónica de Iluminación y Energía de Estado Sólido (SSLEEC), de la Universidad de California Santa Bárbara (UCSB), desarrollan LEDs ultravioleta que tienen la capacidad de descontaminar superficies, y potencialmente aire y agua que han estado en contacto con el virus SARS-CoV-2.

La información fue publicada 14 de abril de 2020 por la propia U C Santa Bárbara. En el documento se hace referencia a que con motivo del coronavirus se ha prestado mucha atención a la capacidad de la luz ultravioleta para inactivarlo.

El SSLEEC es un centro de colaboración que agrupa a empresas líderes de la industria e investigadores de UCSB para realizar estudios avanzados en la iluminación de estado sólido y el eficiente intercambio de energía utilizando semiconductores de banda ancha. Antes de que la pandemia COVID-19 ganara impulso mundial, los científicos de materiales en SSLEEC ya trabajaban en el avance de la tecnología LED UV-C.

Seoul Semiconductor, empresa miembro de SSLEEC, informó a principios de abril de una «esterilización del coronavirus (COVID-19) en un 99.9% en 30 segundos» con sus productos LED UV. Esa tecnología, denominada Violeds, se aplica en lámparas LED UV para uso automotriz en la esterilizan del interior de los vehículos.

Al respecto, señala el documento, ya existe un pequeño mercado para productos de desinfección UV-C en contextos médicos. Así lo dijo el investigador doctoral de materiales Christian Zollner, cuyo trabajo se centra en el avance de la tecnología LED de luz ultravioleta profunda para el saneamiento y purificación. Otras aplicaciones médicas son la desinfección de equipos de protección personal, superficies, pisos, sistemas de climatización, etc.

La desinfección con luz ultravioleta se ha investigado desde hace años, por lo que se sabe que no todas las longitudes de onda UV son iguales. Por cortesía del Sol recibimos en la Tierra los rayos UV-A y UV-B, mismos que tienen usos importantes. Pero el UV-C es la luz ultravioleta generada por el hombre y que se utiliza para purificar el aire y el agua, así como para inactivar microbios.

Imagen: Futurity

«La luz UV-C en el rango de 260 – 285 nm más relevante para las tecnologías de desinfección actuales también es perjudicial para la piel humana, por lo que por ahora se usa principalmente en aplicaciones donde no hay nadie presente en el momento de la desinfección», explica Zollner.

De hecho, la Organización Mundial de la Salud advierte del uso de lámparas ultravioleta para desinfectar las manos u otras áreas de la piel; incluso una breve exposición a la luz UV-C puede causar quemaduras y lesiones oculares.

Esta área del espectro electromagnético es una frontera relativamente nueva para la iluminación de estado sólido; La luz UV-C se genera más comúnmente a través de lámparas de vapor de mercurio y -según Zollner-, se necesitan muchos avances tecnológicos para que el LED UV alcance su potencial en términos de eficiencia, costo, confiabilidad y vida útil.

En una carta publicada en la revista ACS Photonics , los investigadores del SSLEEC informaron sobre un método para fabricar LED de ultravioleta profundo (UV-C) de alta calidad que implica depositar una película del nitruro de aluminio y galio (AlGaN) de aleación de semiconductores en un sustrato de carburo de silicio (SiC): una desviación del sustrato de zafiro más utilizado.

Zollner detalló que el uso de carburo de silicio como sustrato permite un crecimiento más eficiente y rentable del material semiconductor UV-C de alta calidad que el zafiro. Esto se debe a lo cerca que coinciden las estructuras atómicas de los materiales.

«Como regla general, cuanto más estructuralmente similar (en términos de estructura de cristal atómico) el sustrato y la película son entre sí, más fácil es lograr una alta calidad del material. Cuanto mejor sea la calidad, mejor será la eficiencia y el rendimiento del LED».

«Además de los fines de saneamiento del agua, la luz UV-C podría integrarse en sistemas que se encienden cuando no hay nadie presente, Esto proporcionaría una forma conveniente, económica y libre de químicos para desinfectar los espacios públicos, minoristas, personales y médicos» dijo Zollner.

Sin embargo, Zollner y sus colegas esperan superar la pandemia, ya que la investigación en la UCSB se ha ralentizado para minimizar el contacto de persona a persona. Lo que sigue es también desarrollar esta tecnología a gran escala contra la propagación del SARS-CoV-2.

El comunicado original de la UCSB puedes verlo aquí

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2 comentarios en «COVID-19 puede ser eliminado en aire y agua con LEDs ultravioleta»

  1. Hola queria saber si el tiempo maximo para desinfeccion es especial para el COVID-19 con LEDs UV-C si se expone la superficie a desinfectar de forma directa es de 30seg y que distancia debe mantener a dicha superficie? y si en superficies rugosas o de plieges no seran desinfectadas?

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    • Que tal Horacio
      La International Ultraviolet Association publica una compilación de los requisitos de dosis para muchos patógenos diferentes, pero los virus en promedio requieren una dosis de aproximadamente 20 mJ / cm2 para una reducción del 90 por ciento cuando se exponen directamente a la radiación UV-C. La mayoría de los estudios a los que se hace referencia en la compilación consideran la radiación de 254 nanómetros de las lámparas de vapor de mercurio de baja presión, comparable a la dosis requerida de las lámparas excimer de 207 nanómetros y 222 nanómetros.
      http://www.iuva.org/
      Recibe un cordial saludo

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