Sebuah alat pribadi, perangkat genggam yang memancarkan sinar ultraviolet intensitas tinggi ke daerah yang didesinfeksi dengan membunuh virus corona baru sekarang layak, menurut para peneliti di Penn State, University of Minnesota dan dua universitas Jepang.
Ada dua metode yang umum digunakan untuk membersihkan dan mendisinfeksi area dari bakteri dan virus - bahan kimia atau paparan radiasi ultraviolet. Radiasi UV berada dalam kisaran 200 hingga 300 nanometer dan diketahui dapat menghancurkan virus, membuat virus tidak mampu bereproduksi dan menginfeksi. Adopsi luas dari pendekatan UV yang efisien ini sangat diminati selama pandemi saat ini, tetapi membutuhkan sumber radiasi UV yang memancarkan sinar UV dosis tinggi. Sementara perangkat dengan dosis tinggi ini saat ini ada, sumber radiasi UV biasanya lampu pelepasan gas yang mengandung merkuri mahal, yang membutuhkan daya tinggi, memiliki masa pakai yang relatif singkat, dan besar.
Solusinya adalah mengembangkan dioda pemancar sinar UV berkinerja tinggi, yang akan jauh lebih portabel, tahan lama, hemat energi, dan ramah lingkungan. Sementara LED ini ada, menerapkan arus kepadanya untuk emisi cahaya diperumit oleh fakta bahwa bahan elektroda juga harus transparan terhadap cahaya UV.
"Anda harus memastikan dosis sinar UV yang cukup untuk membunuh semua virus," kata Roman Engel-Herbert, profesor rekanan bidang ilmu material, fisika dan kimia. "Ini berarti anda memerlukan LED UV berkinerja tinggi yang memancarkan intensitas tinggi sinar UV, yang saat ini dibatasi oleh bahan elektroda transparan yang digunakan."
Sementara menemukan bahan elektroda transparan yang beroperasi dalam spektrum yang terlihat untuk tampilan, smartphone dan pencahayaan LED adalah masalah lama, tantangannya bahkan lebih sulit untuk sinar ultraviolet.
"Saat ini tidak ada solusi yang baik untuk elektroda transparan-UV," kata Joseph Roth, kandidat doktoral dalam Ilmu dan Teknik Material di Penn State. "Saat ini, solusi bahan saat ini yang biasa digunakan untuk aplikasi cahaya tampak digunakan meskipun terlalu menyerap dalam kisaran UV. Tidak ada pilihan bahan yang baik untuk bahan konduktor transparan-UV yang telah diidentifikasi."
Menemukan bahan baru dengan komposisi yang tepat adalah kunci untuk meningkatkan kinerja UV LED. Tim Penn State, bekerja sama dengan ahli teori materi dari University of Minnesota, mengakui sejak awal bahwa solusi untuk masalah tersebut dapat ditemukan dalam kelas baru yang ditemukan baru dari konduktor transparan. Ketika prediksi teoritis menunjuk ke material strontium niobate, para peneliti menjangkau kolaborator Jepang mereka untuk mendapatkan lapisan transparan strontium niobate dan segera menguji kinerja mereka sebagai konduktor transparan UV. Sementara lapisan transparan ini menjanjikan prediksi teoretis, para peneliti membutuhkan metode deposisi untuk mengintegrasikan lapisan tipis ini dengan cara yang dapat diskalakan.
"Kami segera mencoba mengembangkan lapisan tipis transparan ini menggunakan teknik pertumbuhan lapisan standar yang banyak diadopsi di industri, yang disebut sputtering," kata Roth. "Kami berhasil."
Ini adalah langkah penting menuju pematangan teknologi yang memungkinkan untuk mengintegrasikan bahan baru ini ke dalam LED UV dengan biaya rendah dan kuantitas tinggi. Dan baik Engel-Herbert dan Roth percaya ini diperlukan selama krisis ini.
"Sementara motivasi pertama kami dalam mengembangkan konduktor transparan UV adalah untuk membangun solusi ekonomi untuk desinfeksi air, kami sekarang menyadari bahwa penemuan terobosan ini berpotensi menawarkan solusi untuk menonaktifkan COVID-19 dalam aerosol yang mungkin didistribusikan dalam sistem bangunan gedung HVAC," Roth menjelaskan. Area aplikasi lain untuk disinfeksi virus adalah area padat dan sering dihuni, seperti teater, arena olahraga dan kendaraan transportasi umum seperti bus, kereta bawah tanah dan pesawat terbang.
(Materials provided by Penn State, the University of Minnesota)
***
Solo, Kamis, 9 Juli 2020. 2:19 pm
'salam sehat penuh cinta'
Suko Waspodo
antologi puisi suko
ilustr: Mindzilla
0 comments:
Posting Komentar