UV LED應(yīng)用領(lǐng)域
發(fā)布時(shí)間：2021-10-19 13:43
來源：螢光創(chuàng)新
隨著水成為越來越稀缺的資源，越來越需要實(shí)施強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性、無毒和有效性的水處理實(shí)踐。 雖然像氯這樣的化學(xué)溶液是在市政層面實(shí)施的，但紫外線處理提供了一層額外的保護(hù)，防止供水中的微生物和生物膜積聚，并且是一種有效的使用點(diǎn)消毒方法。UVC 光線可以穿透細(xì)菌、病毒、霉菌和其他病原體，并使允許細(xì)菌繁殖的核酸失活。 這種輻射使病原體無害，可以安全使用水，而不會(huì)改變水的味道、氣味或透明度。 由于像賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲這樣的頑固細(xì)菌無法用氯等化學(xué)品進(jìn)行有效處理，因此紫外線輻射可以成為一種高效而強(qiáng)大的水處理解決方案。
UVC LED 是一種能夠快速殺菌，無毒，不含重金屬的消毒方式。與傳統(tǒng)汞燈相比，UV LED 是一種更具靈活性、針對(duì)性的消毒方式，因?yàn)闇缁畹姆逯挡ㄩL(zhǎng)因病原體類型而異。雖然燈系統(tǒng)可以在 254.7nm 處達(dá)到高通量，但 280nm 處的 UV LED 可以達(dá)到類似的滅活效果，每次減少的電能消耗更少。 UV LED 還采用低功耗的設(shè)計(jì)，開啟了使用點(diǎn)水消毒技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，例如電池供電的水瓶或水龍頭連接模塊。 憑借在外形和波長(zhǎng)方面的更大靈活性，UV LED 處于有利地位，可提供無毒、革命性的水處理方法，同時(shí)不斷提高 UV LED 系統(tǒng)的效率和集成度。
由于幾乎所有食品生產(chǎn)層面的浪費(fèi)和損失問題，全世界為人類消費(fèi)而生產(chǎn)的所有食品中，多達(dá) 33% 被丟棄。此外，每年約有 4,800 萬(wàn)例食源性疾病，因此在我們的食品和飲料生產(chǎn)中有效控制病原體的需求非常重要。 LED 的紫外線照射提供了一種有效且安全的方法來消毒我們的食品和設(shè)施，以減少浪費(fèi)和污染。 除了化學(xué)溶液和洗滌等傳統(tǒng)方法外，UVC 輻射還可以有效滅活食品中的常見病原體，如沙門氏菌、李斯特菌和大腸桿菌。對(duì)于特別容易受到細(xì)菌腐敗影響的新鮮農(nóng)產(chǎn)品和肉類等食品，在包裝過程中使用紫外線照射可以降低食品污染和浪費(fèi)的速度，并延長(zhǎng)保質(zhì)期。在西紅柿等植物中，UVC 通量甚至已被證明可以改變植物的內(nèi)部機(jī)制，從而減緩果實(shí)的腐爛。牛奶巴氏殺菌消毒 UVC LED 可作為一種高效、無毒、無殘留的消毒方法，同時(shí)保留食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官特性。 已發(fā)現(xiàn)使用紫外線照射代替液體巴氏殺菌對(duì)于牛奶、果汁和肉湯的消毒更有效且更具成本效益。雖然巴氏殺菌已被廣泛用作去除微生物的有效方法，但該過程中涉及的高溫會(huì)改變飲料的味道和營(yíng)養(yǎng)成分。由于能夠在不改變味道或營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的情況下進(jìn)行消毒，UV LED 有望取代巴氏殺菌方法以確保液體安全。
空氣凈化
世界上高達(dá) 91% 的人口生活在空氣質(zhì)量差的地區(qū)，確保我們的家庭、醫(yī)院和世界的空氣清潔和安全對(duì)我們的健康和氣候至關(guān)重要。雖然 HEPA 過濾器在許多室內(nèi)環(huán)境中被廣泛用于捕獲空氣中的污染物，但它們無法捕獲空氣中的某些病原體和微生物污染物。此外，許多黑暗和潮濕的空調(diào)、供暖和加濕系統(tǒng)可能是細(xì)菌、真菌和病毒生長(zhǎng)的溫床，使人類在不知不覺中接觸到潛在的有害空氣。紫外線殺菌照射可以通過快速滅活微生物繁殖所必需的蛋白質(zhì)和核酸，成為減少細(xì)菌生長(zhǎng)的極其有效的方法。雖然目前汞燈的使用很普遍，但紫外線 LED 為創(chuàng)新解決方案打開了大門，以在不總是考慮的難以到達(dá)的區(qū)域保持我們的空氣系統(tǒng)單元清潔和安全。空氣微生物過濾：建模和預(yù)測(cè)（Kowalski、Bahnfleth、Whittam）LED 外形小巧，能夠采用緊湊的高功率設(shè)計(jì)，以減少空氣中的病原體。UV LED可以滅活通過 HEPA 過濾器的彈性微生物菌株，并且在組合使用時(shí)非常有效。這在醫(yī)院等敏感環(huán)境中尤其重要，在這些環(huán)境中，醫(yī)院獲得性感染 (HAI) 受到關(guān)注。這些醫(yī)院感染具有最高的 HEPA 過濾器滲透率，因?yàn)樗鼈兡軌蛲ㄟ^過濾器并繼續(xù)感染空氣。 UV LED 也可以通過脈沖產(chǎn)生更大的光輸出通量和更短的照射時(shí)間，無需預(yù)熱。在設(shè)計(jì)帶有 LED 的凈化器時(shí)，可以通過使用鋁反射器來增加對(duì)陰影區(qū)域的曝光。
醫(yī)院獲得性感染的高發(fā)生率引起了人們對(duì)傳統(tǒng)清潔方法難以消除的頑固細(xì)菌的關(guān)注。紫外線可以有效快速地根除細(xì)菌，如艱難梭菌，這是醫(yī)院中最常見的細(xì)菌之一。使用漂白劑和濕巾的傳統(tǒng)清潔方法始終無法達(dá)到消除醫(yī)院感染 (HAI) 所需的致死劑量。在某種程度上，隨著這些細(xì)菌開始對(duì)殺生物劑產(chǎn)生抗性，問題變得更加嚴(yán)重。 由于醫(yī)院獲得性感染 (HAI) 每年導(dǎo)致多達(dá) 15,000 人死亡，因此找到根除這些病原體的方法至關(guān)重要。雖然過氧化氫蒸汽、臭氧和準(zhǔn)分子燈系統(tǒng)等自動(dòng)化解決方案顯示出很大的前景，但 UVC LED 為患者和醫(yī)院工作人員提供了最佳體驗(yàn)，與燈相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 病房使用 UV LED 消毒意味著沒有有毒物質(zhì)、更短的滅活時(shí)間、易用性和成本效益。 它們具有即時(shí)開關(guān)能力，可與自動(dòng)或遠(yuǎn)程方法一起使用，使用壽命長(zhǎng)，功耗低。憑借窄光譜帶和波長(zhǎng)可調(diào)性，UV LED 還可用于更快地滅活和更準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)細(xì)菌群。 UV LED 具有較長(zhǎng)的使用壽命和較小的設(shè)計(jì)靈活性，可用于醫(yī)療設(shè)備、患者個(gè)人設(shè)備和病房的消毒。由于汞在醫(yī)院和其他可能發(fā)生意外暴露的敏感環(huán)境中是不可取的，因此 UV LED 提供了一種替代燈的替代方案，可以產(chǎn)生可靠的 UVC 殺菌照射。
現(xiàn)代日間照明系統(tǒng)已成功實(shí)現(xiàn)全年植物生長(zhǎng)和作物生產(chǎn)，即使在陽(yáng)光照射量較少的地方也是如此。除了在溫室場(chǎng)景中提供補(bǔ)充照明外，使用特定可見光譜的人工照明已被用于室內(nèi)園藝。將紫外線引入此類場(chǎng)景可被視為現(xiàn)代園藝的新范式。 其目的不僅是通過提供足夠水平的紫外線來模擬陽(yáng)光來補(bǔ)充，而且還要誘導(dǎo)刺激植物氧化應(yīng)激途徑和抗氧化機(jī)制所需的積極、溫和程度的應(yīng)激。紫外線會(huì)觸發(fā)負(fù)責(zé)抗氧化和抗自由基活性的酚類化合物的產(chǎn)生。事實(shí)證明，對(duì)西紅柿和蔬菜等植物使用紫外線也有助于感官特性，使產(chǎn)品在視覺上更具吸引力，也更美味。此外，紫外線已被證明是一種可持續(xù)的無化學(xué)處理方法，可以對(duì)抗許多作物的白粉病。 紫外線燈下的生菜 UV LED 可以改善許多作物的營(yíng)養(yǎng)和感官品質(zhì)，還可以通過抑制病原體來幫助保護(hù)作物。 從 UVA 區(qū)域到深 UVC 波長(zhǎng)的 UV LED 通過為最佳植物生長(zhǎng)提供足夠的強(qiáng)度和調(diào)光控制，開啟了園藝照明的新時(shí)代。憑借特定的目標(biāo)波長(zhǎng)和靈活的設(shè)計(jì)，UV LED 可與其可見光對(duì)應(yīng)物串聯(lián)使用，用于園藝照明。還可以使用針對(duì)特定作物的特定波長(zhǎng)組合創(chuàng)建寬帶光譜陣列。 UV LED 提供的更低功耗、更大的設(shè)計(jì)靈活性、可變強(qiáng)度、光譜控制和無預(yù)熱時(shí)間為營(yíng)養(yǎng)改善和病原體抑制提供了令人興奮的機(jī)會(huì)。
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