LEDs bactericidas

O ultravioleta está fora da gama 100-400 nm visível ao olho humano. É o espectro solar de onda curta entre os raios X e a luz visível. Diferentes tipos de chips UV são utilizados na descontaminação, cosmética, produção alimentar e ciência forense.

Os chips UV são produzidos através da adição de um aditivo a materiais semicondutores. O arsenieto de gálio é comummente utilizado. Produz um brilho de infravermelhos. A emissão de díodos UV ajuda a prevenir a propagação do coronavírus, pelo que são agora frequentemente utilizados em hospitais.

Princípio de funcionamento dos UV-LEDs para desinfecção

Os díodos UV funcionam como um chip SMD padrão. No entanto, os aditivos são responsáveis pelas características das emissões:

• AIN - aluminonitride;
• AlxGa1-xAs - arsenieto de gálio de alumínio;
• InN india - uma combinação binária de nitrogénio e índio;
• GaN (nitreto de gálio) - gálio e nitrogénio.

A figura 1 é um díodo ultravioleta.

A fonte de luz é um cristal com uma junção p-n. Dentro dele, os electrões recombinam-se e são gerados fótons. A gama de emissão depende do material de fabrico específico e do tipo de chip. Os díodos com um comprimento de onda de 370-400 nm são considerados os mais populares devido à facilidade de fabrico e acessibilidade económica.

Características dos díodos

Os LEDs germicidas ultravioleta têm os seguintes parâmetros técnicos

• duração de funcionamento em condições normais de funcionamento de 50.000 horas;
• corrente de funcionamento para os fracos e chip - 20 mA, para os elementos potentes - 400-700 mA;
• Possível comprimento de onda - de 100 a 400 nm;
• voltagem 3-4 V;
• intensidade de fluxo - 500-4500 mCd;
• ângulo de radiação - até 120°;
• aquecimento máximo - 60 C°;
• temperatura de funcionamento admissível - de -20 C° a +100 C°.

Fig.2 - características dos díodos UV.

O dispositivo funciona com uma corrente padrão a partir de uma fonte de alimentação padrão de 220 V.

Vantagens e desvantagens

Ao substituir as lâmpadas de descarga por LEDs nas unidades de desinfecção, as seguintes vantagens podem ser alcançadas:

• A potência pode ser ajustada numa vasta gama através de um dimmer;
• Devido ao tamanho compacto dos chips, a radiação é fixada com precisão no objecto a ser desinfectado;
• Possibilidade de criar uma fonte com um comprimento de onda efectivo de 270 nm. Isto proporcionará uma elevada resistência mecânica e reduzirá o peso da unidade;
• A unidade funciona sem mercúrio;
• Em comparação com os sistemas padrão, o arranque é instantâneo;
• Os díodos operam no longo intervalo de comprimento de onda, pelo que a emissão de ozono não é possível
• não são necessários tubos de ventilação; a unidade é arrefecida por água;
• alguns modelos estão equipados com LEDs de comprimento de onda misto emissores.

Figura 3 - espectros de radiação.

Os díodos fornecem uma unidade de desinfecção compacta com menos restrições em comparação com as lâmpadas germicidas normais. Ao ajustar a potência, a unidade pode ser utilizada em salas onde as pessoas estão presentes sem qualquer impacto negativo sobre a saúde.

As desvantagens dos chips UV incluem:

• A cobertura ajustada é muitas vezes cara;
• menor eficiência quando comparada com as lâmpadas de média pressão;
• Corantes adequados para as lâmpadas reagem à luz solar;
• A luminescência UV é focada apenas através de lentes especiais;
• nem todos os sistemas são capazes de substituir um dos elementos danificados;
• Em sistemas arrefecidos por água, a condensação pode formar-se no interior da câmara. Isto provoca a acumulação de microrganismos no sistema de arrefecimento.

Ângulo de visualização recomendado: 100 UV-LEDs para 100 rublos

Como utilizar correctamente os LED UV

O uso incorrecto de uma lâmpada LED não produzirá o efeito desejado. Neste caso, o proprietário pode ter uma falsa impressão da eficácia. Também o desgaste desperdiçado do dispositivo e o consumo de energia não deve ser esquecido. Um erro comum com uma instalação é colocá-la de forma incorrecta sem considerar o movimento do fluxo de ar. Na maioria dos casos, uma porta e uma janela formam a linha.

Antes de comprar e ligar a unidade, deve ler as especificações e o ciclo de vida para avaliar a eficiência. Deve ser estabelecido um calendário para ligar e desligar.

Se uma pessoa com uma infecção respiratória aguda tiver estado no apartamento, devem ser tomadas as seguintes medidas para a esterilizar:

1. Todos devem sair antes de iniciar o processo de limpeza.
2. Efectuar uma limpeza húmida.
3. Arejar a sala durante pelo menos 15 minutos.
4. Ligar a unidade durante meia hora.

Fig.4 é um exemplo do horário correcto para a utilização da lâmpada UV.

Quando terminar, ventilar a sala durante 5 minutos. Repetir o processo de limpeza 1 mais tempo durante o dia.

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Âmbito de aplicação

Até recentemente, os UV-LEDs eram utilizados nas mesmas áreas que as lâmpadas UV. Mas eles beneficiam da sua compacidade, maior gama de radiação e poupança de energia. Uma vantagem convincente é a sua longa vida útil. Os díodos UV são utilizados nas seguintes áreas:

• Farmacologia. Na produção de fármacos;
• Em salões de manicura. As lâmpadas UV são eficazes na secagem de lacas de gel e extensões de unhas com compostos de gel;
• fabrico e indústria. Quando se trabalha com compostos compostos, que são polarizados e endurecem sob os raios UV;
• medicina. Para desinfecção das instalações.
• Banca. A lâmpada ajuda a determinar a autenticidade das notas, a ler as marcas dos bancos no papel.
• forense. Utilizado em actividades forenses para detectar vestígios, fluidos biológicos e partículas.

A figura 5 é um quadro de padrões de desempenho.

A lista de aplicações para os LED germicidas é acrescentada todos os anos. Muitos países estão a investigar e a testar os efeitos da luz ultravioleta sobre a saúde. Talvez os raios sejam utilizados para combater o cancro.

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Para o lar

Recomenda-se a compra de dispositivos na gama de preços médios. As lâmpadas baratas nem sempre são seguras. Vale a pena saber quanto tempo deixar a lâmpada acesa, com base no tamanho da sala. Por exemplo, numa sala com 20 metros³ a lâmpada deve ser deixada acesa durante pelo menos 20 minutos.

Fig. 6 - Lâmpadas de desinfecção UV para o lar.

As unidades estão disponíveis como unidades fechadas ou abertas. As abertas são colocadas sobre um tripé, parede ou tecto. Os dispositivos de tipo fechado são menos populares. Os chips são eficazes contra vírus, matam fungos e bolores em áreas húmidas, e desinfectam áreas de armazenamento de fruta e vegetais.

Conclusão

Os LEDs desinfectantes são eficazes contra vírus e bactérias. Mas se o dispositivo for utilizado incorrectamente, pode ser prejudicial para a sua saúde. Familiarize-se com as instruções e regulamentos de segurança antes de utilizar o Diodo UV.