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Los investigadores del laboratorio de optodispositivos cuánticos RIKEN han desarrollado un LED altamente eficiente que puede matar microbios y virus, pero que es seguro para los humanos.
Las lámparas ultravioleta germicidas pueden matar bacterias y virus y se utilizan habitualmente en hospitales para esterilizar superficies e instrumentos médicos. Pero estas lámparas producen luz ultravioleta en un rango que daña el ADN y, por lo tanto, es muy dañina para usar cerca de los humanos. Para resolver este problema, tres físicos del Laboratorio de optodispositivos cuánticos RIKEN, Masafumi Jo, Yuri Itokazu y Hideki Hirayama, han desarrollado un LED que puede destruir virus y bacterias de manera efectiva sin dañar a los humanos.
Los investigadores integraron múltiples capas, cada una con niveles ligeramente diferentes de aluminio. Además, también agregaron pequeñas cantidades de silicio o magnesio en algunas capas. Esto creó una carrera de obstáculos para los electrones, impidiendo su movimiento a través del material y atrapándolos por más tiempo en ciertas áreas. Esto se refleja en una mayor cantidad de luz emitida por el dispositivo y una menor cantidad de luz absorbida por él.
El equipo analizó el proceso utilizando simulaciones por computadora para modelar todos los efectos posibles para determinar el diseño ideal. «Luego cultivamos muestras para ver si era efectivo o no», dice Jo, físico del Laboratorio de optodispositivos cuánticos RIKEN. Limitar con precisión el grosor de cada capa fue un gran desafío. El resultado fue un LED que opera en el ultravioleta lejano y tiene una potencia de salida casi diez veces mayor que la anterior.
La pandemia de COVID-19 ha puesto de relieve la importancia de poder eliminar virus y microbios de las superficies. «Confiamos en que nuestros conocimientos y tecnología serán muy útiles para proteger a la sociedad de esta y futuras pandemias», dice Jo.
Jo agrega que el trío quiere mejorar el rendimiento de sus LED. «Todavía hay mucho margen de mejora en términos de potencia de salida y eficiencia energética», señala.
Haga clic aquí para ver el trabajo de investigación publicado
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