لامپ های LED با طول موج فرابنفش می توانند بدون آسیب رساندن به مردم، سطوح مختلف را از عوامل بیماری‌زا نظیر ویروس ها و باکتری‌ها پاکسازی کند.
طبق گزارش های فن تک، فیزیکدانان مرکز تحقیقاتی RIKEN ژاپن، موفق شدند یک لامپ LED بسازند که می تواند بدون آسیب رساندن به انسان، میکروب ها و ویروس های کشنده را از بین ببرد. محققان امیدوارند روزی همه کشورها بتوانند از این روش برای کشتن پاتوژن‌ها در مکان های پر جمعیت استفاده کنند و به این دوران همه‌گیری پایان دهند.
لامپ‌های میکروب کش فرابنفش (LED-UV) دراز بین بردن باکتری‌ها و ویروس‌ها بسیار نقش مهمی دارند. در واقع، آنها به طور معمول در بیمارستان‌ها برای استریل کردن سطوح و ابزار پزشکی استفاده می شوند.
این نوع لامپ‌ها را می‌توان طوری بسازیم که در مصرف انرژی هم صرفه جویی شود. با این حال، این LED ها نور ماوراء بنفش را در محدوده ای تولید می کنند که به DNA انسان آسیب می زند و بنابراین نمی توان در مجاورت انسان‌ها از آن استفاده کرد. به همین علت محققان دنبال روشی برای توسعه LED ها بودند که بتواند نور را در یک محدوده ای بتاباند که هم محیط را به طور کامل ضدعفونی کند و هم به مردم آسیبی وارد نشود.
لامپ‌های LED ضد میکروب که در حال حاضر از آن ها برای ضد عفونی استفاده می شود اغلب از جنس آلومینیوم، گالیم و نیتروژن ساخته شده اند. با افزایش مقدار آلومینیوم موجود در آنها، می توان این ال ای دی ها را به گونه ای تغییر داد تا در طول موج هایی که برای انسان بی خطر است، کار کنند. این روش درگذشته نیز مورد استفاده قرار گرفته بود اما، باعث شد قدرت آن به طرز چشم گیری کاهش پیدا کند.
برای حل این مشکل، سه فیزیکدان در آزمایشگاه اپتودیس کوانتومی RIKEN، Masafumi Jo، Yuri Itokazu و Hideki Hirayama یک LED با ساختار پیچیده‌تر ساختند. آنها چندین لایه را به ترتیب مثل ساندویچ روی هم قرار دادند که هر کدام حاوی مقادیر متفاوتی از آلومینیوم بود. علاوه بر این، آنها در برخی از لایه ها مقادیر کمی سیلیکون یا منیزیم نیز اضافه کردند.
در طول این مسیر موانعی برای الکترون‌ها ایجاد کردند تا مانع حرکت آنها در سراسر ماده شود و بتوانند آنها را برای مدت طولانی در مناطق مشخصی به دام بیاندازند. این کار منجر به افزایش مقدار نور ساطع شده توسط دستگاه و کاهش مقدار جذب توسط آن شد.
این گروه از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای مدل‌سازی تمام حالت‌های ممکن و رسیدن به طرح نهایی خود استفاده کردند. جو می‌گوید: «ما چندین نمونه را توسعه دادیم تا ببینیم این کار تاثیری بر آنها داشته یا نه! کنترل دقیق ضخامت هر لایه بزرگترین ما بود. آنها در نهایت به یک LED رسیدند که می توانست با اشعه ماوراء بنفش از فاصله دور کار کند. توان خروجی در این مدل به حدود ده برابر بیشتر از مدل های قبلی رسیده بود.
همه‌گیری کووید- 19 باعث شد، اهمیت توانایی ریشه‌کن کردن ویروس‌ها و میکروب‌های موجود روی سطوح چند برابر شود. جو می‌گوید: «ما مطمئن هستیم یافته‌ها و فناوری‌های ما برای محافظت از جامعه در برابر این بیماری و همه‌گیری‌های آینده بسیار مفید خواهد بود.»
جو اضافه می کند که این سه نفر قصد دارند عملکرد LED خود را ارتقا دهند. او خاطرنشان می کند: «هنوز جای زیادی برای بهبود توان خروجی، راندمان و میزان برق مصرفی وجود دارد.»