NICHIA: LED-uri UV-C cu lungimea de undă de 280 nm și efectul lor virucid  

Nichia Corporation  a anunțat în decembrie 2020,  reușita unui  experiment de inactivare a virusului SARS-CoV-2, folosind LED-urile NICHIA UV-C cu lungimea de undă de 280 nm. Rata de inactivare a virusului în cadrul experimentului a atins un procent de 99,99%.

(Nota redacției : Deși eficiența maximă a radiației ultraviolete se obține cu lungimea de undă de 256-260 nm, datorită performanțelor reduse ale LED-urilor la aceste lungimi de undă, NICHIA a derulat acest experiment cu LED-uri funcționând la 280 nm, LED-uri ce au durata de viață mult mai lungă și  o o eficiență energetică și putere optică crescută. Experimentul a arătat efectul superior al iradierii cu LED-uri de putere optică mai mare, ce oferă 280 nm și au o durată de viață extinsă.)

 1. Schița rezultatelor experimentale

Acest experiment a fost realizat de profesorul Masako Nomaguchi și de profesorul asistent Takaaki Koma de la Școala de Științe Biomedice a Universității Tokushima. Cei doi au au confirmat că iradierea SARS-CoV-2 cu UV-C timp de 30 de secunde la intensitate de 51 mJ/cm2 a generat rată de inactivare de  99,99% (Tabelul 1).

Efectul virucid al spălării mâinilor și al dezinfectantelor pentru mâini, este de :

  • aproximativ 99% la spălarea mâinilor cu jet de apă timp de 15 secunde
  • 99,99% când se utilizează dezinfectant pentru mâini pe bază de alcool (care conține 77-81% etanol) timp de 30 de secunde

Cu toate acestea, pentru a obține un efect virucid mai mare prin spălarea mâinilor cu jet de apă, trebuie să vă spălați bine mâinile frecându-le împreună iar atunci când utilizați soluție de alcool pentru dezinfectare, suprafețele trebuie să fie suficient de bine umezite cu acesta. Aceste măsuri necesită timp și efort.

LED-urile UV-C pot avea un efect virucid ridicat, economisind timp și efort.

Tabelul 1. Efect de inactivare după timpul de iradiere (valori de referință)

 

Imaginea 1. Mediul experimental (reconstrucție)

Condiții de iradiere: distanță de iradiere 50 mm, doza de iradiere 1,7 mW / cm2

 

SARS-CoV-2 / Hu / DP / Kng / 19-020, Genbank: LC528232) a fost furnizat de Institutul Prefectural de Sănătate Publică Kanagawa.)

Figura 1

 

2. Capacitatea de inactivare a virusurilor

Sterilizarea cu LED-uri UV-C implică următorii doi factori:

  1. Lungimea de undă: Diferența dintre efectul virucid în funcție de lungimea de undă 3) arată că o lungime de undă de 260 nm prezintă cel mai mare efect virucid (100%) (Figura 2).
  2. Puterea de ieșire optică: o putere de ieșire optică mai mare (flux radiant) a LED-urilor (Figura 3) este favorabilă.

Puterea de sterilizare se obține înmulțind efectul virucid în funcție de lungimea de undă cu puterea de ieșire optică. (Figura 4)

În timp ce durata de viață a LED-ului de 265 nm este de așteptat să fie de aproximativ 2.000 de ore, cea a LED-ului de 280 nm este de așteptat să fie de aproximativ 20.000 de ore, de 10 ori mai îndelungată decât cea a LED-ului de 265 nm.

Cu cât lungimea de undă a luminii emise de LED-urile UV, performanțele (puterea optică și durata de viață) sunt mai reduse. Prin urmare, eficiența conversiei puterii LED-ului UV scade, de asemenea, brusc. În schimb, LED-urile UV de 280 nm oferă o putere optică mai mare și o durată de viață mai lungă.

Pe baza celor descrise mai sus și a duratei de viață a LED-urilor, NICHIA a decis să propună o lungime de undă de 280 nm în experimentul de inactivare.

 

Figura 2. Diferența efectului virucid în funcție de lungimea de undă

 

Figura 3. Puterea de ieșire optică

 

Figura 4. Puterea de sterilizare

 

  1. Contribuția produselor pilot

NICHIA a contribuit cu prototipuri suplimentare de dispozitive portabile de iradiere UV care au fost realizate pentru experimentul de inactivare în prefectura Tokushima (20 de unități) și Universitatea Tokushima (30 de unități). Acest dispozitiv portabil reîncărcabil poate fi utilizat cu ușurință pentru igienizarea spațiilor și suprafețelor comune în care soluția pe bază de alcool nu poate fi utilizată.

 

Acest dispozitiv este echipat cu 12 LED-uri UV-C  dispuse la intervale de 25 mm Aceste LED-uri oferă cel mai mare putenic flux radiant din industrie, 70 mW (valoare tipică) și  o eficiență energetică de 3,6%, la lungimea de undă de vârf de 280 nm (valoare tipică) pentru cercetarea.

Nichia continuă să se angajeze să dezvolte LED-uri UV-C cu o putere mai mare și efecte virucide mai mari și speră că diverse produse echipate cu LED-urile sale UV-C pot lupta cu noul coronavirus, pentru a ajuta oamenii să ducă o viață mai bună.

Referințe

1) Jurnalul Asociației Japoneze pentru Boli Infecțioase, 80: 496-500, 2006.

2) J. Antibact. Antifung. Agenți, Vol.48, Nr.9, pp.477-480 (2020).

3) JIS Z8811-1968

Comunicat de presă  NICHIA Corp. 17 decembrie 2020

http://www.nichia.co.jp/en/about_nichia/2020/2020_121701.html

Share