Dènyèman, ekip rechèch Li Dabing ak Sun Xiaojuan nan Changchun Institute of Optique, Fine Mechanics ak Fizik, Chinwa Akademi Syans, ak ekip rechèch Xu Ke nan Eta Key Laboratory of Virology nan Wuhan University te pote soti nan jeni estrès, preparasyon aparèy ak preparasyon aparèy nan epitaxial AlGaN ki baze sou LED gwo twou san fon iltravyolèt sou gwo estrès konpresiv AlN / substrats modèl safi, osi byen ke rechèch la sou efikasite nan dezenfekte nan viris RNA respiratwa imen. AlGaN ki baze sou LED iltravyolèt gwo twou san fon ak diferan longèdonn pik nan 256 nm, 265 nm ak 278 nm yo te prepare, ki te gen ekselan efè dezenfektan sou viris RNA respiratwa imen.
Background nan 3a
Viris ARN respiratwa imen, tankou SARS-CoV-2 ak grip A (IAV), lakòz gwo morbidite, mòtalite, pèt ekonomik, ak maladi pandemi atravè lemond. Se poutèt sa, gen yon bezwen yo devlope sifas ki pi efikas ak laj-spectre ak metòd dezenfeksyon anviwònman an pou diminye risk pou transmisyon viris RNA respiratwa imen.
Limyè iltravyolèt gwo twou san fon se yon fason efikas pou inaktive viris lè yo deranje genòm yo. Lanp mèki yo souvan itilize pou dezenfekte viris, men gen dezavantaj yo nan toksisite, frajil, ankonbran, lavi kout ak jenerasyon ozòn. Dapre Konvansyon Minamata a, pwodiksyon, enpòte ak ekspòtasyon pwodwi ki gen mèki yo entèdi apati 2020. Gen yon bezwen ijan pou yon pwodwi dezenfektan ki efikas ak zanmitay anviwònman an. Dyod UV pwofon AlGaN ka branche soti nan 365 nm a 210 nm epi yo se yon altènativ a esterilizasyon lanp mèki akòz ki pa polisyon yo, ti gwosè, ak ekonomize enèji, jan yo montre nan Figi 1.
Etid yo te montre ke AlGaN ki baze sou gwo twou san fon poul iltravyolèt ka efektivman inaktive bakteri tankou Escherichia coli, Staphylococcus aureus, ak Candida albicans, ak diferan bakteri gen diferan sansiblite nan longèdonn diferan. Longèdonn ki anba a 260 nm gen yon bon efè inaktivasyon sou bakteri. Sepandan, rechèch sou efè dezenfektan LED ki baze sou AlGaN sou SAR-CoV-2 ak IAV anjeneral konsantre sou 265 ~ 365 nm, epi li gen yon mòd sous limyè entegre ak viris konsantrasyon ki ba. Inaktivasyon SARS-CoV-2 ak IAV pa plis pòtab, longèdonn ki pi kout ki baze sou AlGaN ki baze sou LED UV pwofon yo dwe estime pi byen.
Dyod UV fon AlGaN ki baze sou yo anjeneral heteroepitaxial sou modèl AlN / safi. Pandan de deseni ki sot pase yo, yo te jwenn bon jan kalite modèl AlN / safi atravè yon varyete metòd, nan mitan ki metòd la recuit-wo tanperati se petèt aplikasyon ki pi pwomèt endistriyèl akòz senplisite li yo, efikasite, ak estabilite. Sepandan, modèl segondè-tanperati cho-recuit AlN/safi anjeneral montre gwo estrès konpresiv, ki ka siyifikativman afekte bon jan kalite a nan AlGaN anwo a.
Sou yon bò, fò estrès konpresiv ka pwovoke modèl kwasans SK la, sa ki lakòz yon estrikti zile ki genyen twa dimansyon ki pwodui gwo dansite fil dislokasyon ak sifas ki graj. Nan lòt men an, fò estrès konpresiv ka lakòz yon efè traction, sa ki lakòz konpozisyon inomojèn ak efikasite dopan ki ba. Anplis de sa, fò estrès konpresiv gen chans rive nan degrade aparèy la pandan pwosesis fabrikasyon an. Se poutèt sa, detant la nan estrès la konpresiv fò nesesè pou aparèy epitaxial sou modèl la fò estrès konpresiv AlN / safi.
Pwen esansyèl rechèch:
An repons a pwoblèm ki anwo yo, ekip rechèch Li Dabing ak Sun Xiaojuan nan Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, ak ekip rechèch Xu Ke nan Eta Key Laboratory of Virology nan Wuhan University te pote soti estrès. jeni, preparasyon aparèy ak preparasyon aparèy epitaxial AlGaN ki baze sou LED gwo twou san fon iltravyolèt sou gwo estrès konpresiv AlN / substrats modèl safi, osi byen ke rechèch la sou efikasite nan aparèy nan dezenfekte viris RNA respiratwa imen.
Yo jwenn ke lè w mete yon estrikti superlattice ant estrès fòtman konpresiv AlN/sapphire substrate ak kouch epitaksial AlGaN, fò estrès konpresiv substra a sou kouch epitaksial la ka efektivman soulaje, ak dansite debwatman nan kouch epitaksial AlGaN. redwi pa plis pase yon lòd nan grandè konpare ak metòd la epitaxial dirèk, ak sifas la gen atomik-nivo plat, sa ki ka siyifikativman amelyore kalite a koòdone nan epitaxial dirije.
Ki baze sou metòd sa a, ekip rechèch la te fabrike LEDs iltravyolèt gwo twou san fon ki baze sou AlGaN ak diferan longèdonn pik nan 256 nm, 265 nm, ak 278 nm, ki koresponn ak pouvwa optik nan 6.8 mW, 9.6 mW, ak 12.5 mW nan 100 mA.
An menm tan an, ekip rechèch la te etidye efè dezenfektan diferan longèdonn sou viris ARN respiratwa imen SARS-CoV-2, IAV ak viris parainfluenza imen (HPIV) nan menm dansite pouvwa optik (0. 8 mW/cm2). Rezilta yo te montre ke tout LED longèdonn yo dezenfekte 100% SARS-CoV-2 ak IAV nan 60 segonn nan yon konsantrasyon viris 3.8×105 PFU/mL. Pami yo, 256 nm-LED yo ka dezenfekte 100% SARS-CoV-2 ak IAV nan 10 segonn, sa ki montre pi wo efikasite dezenfekte pase LED longèdonn long.
Anplis de sa, nan pi wo konsantrasyon viris ak diferan sifas atachman viris, 256 nm-LED yo te montre tou ekselan efè dezenfektan. Rezilta sa yo pral ede LED UV pwofon yo dezenfekte viris nan yon fason ki pi pòtab, zanmitay anviwònman an, gwo spectre, ak efikas.
Fig.1 Longèdonn k ap travay ak estrikti nan gwo twou san fon iltravyolèt ki baze sou AlGaN ak aplikasyon li nan domèn dezenfektan.
Travay la baze sou tèm "Inaktivasyon rapid nan viris RNA respiratwa imen pa iradyasyon iltravyolèt gwo twou san fon ki soti nan dyod ki emèt limyè sou yon modèl AlN/Sapphire ki gen tanperati ki wo" Yo te pibliye tit sa a nan Opto-Electronic Advances, Nimewo 9, 2023. .
