新冠肺炎疫情讓“消毒”成為高頻詞匯,75%濃度的酒精、84消毒液、免洗洗手液等一度成為緊缺物資。而深紫外LED作為新的消毒方式,也一躍成為當(dāng)前的熱點(diǎn)。
“在此次新冠肺炎疫情的防控中,紫外是被廣泛認(rèn)可的一種方式,深紫外LED在公共衛(wèi)生方面的應(yīng)用前景也受到廣泛關(guān)注。”國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長吳玲近日接受采訪時(shí)告訴科技日報(bào)記者。
半導(dǎo)體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李晉閩介紹說,目前在民用和工業(yè)領(lǐng)域消毒殺菌應(yīng)用的深紫外光源大多是汞燈。由于汞對人類社會(huì)和環(huán)境的影響,從今年開始,限定汞使用和排放的國際《水俁公約》正式生效,傳統(tǒng)汞燈將被限制、禁止生產(chǎn)和使用,并逐步退出市場。開發(fā)出一種全新的環(huán)保、高效紫外光源,成為擺在人們面前的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。
“基于氮化鎵第三代半導(dǎo)體材料的深紫外LED成為這一新應(yīng)用的不二選擇,這一全固態(tài)光源體積小、效率高、壽命長,僅僅是拇指蓋大小的芯片模組,就可以發(fā)出比汞燈還要強(qiáng)的紫外光?!崩顣x閩說。
據(jù)了解,中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所在非典時(shí)期就發(fā)現(xiàn),使用強(qiáng)度大于90μW/cm2 (微瓦特/平方厘米) 的紫外線照射冠狀病毒30分鐘,可以殺滅SARS病毒?!缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝自\療方案(試行第六版)》中指出,新型冠狀病毒對紫外線敏感。吳玲介紹道,在此次疫情防控中,大致有三類深紫外LED產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用:表面殺菌消毒用具,如多功能殺菌儀等;生活類便攜式殺菌器具,如便攜式殺菌棒、殺菌盒等;深紫外LED空氣殺菌凈化類產(chǎn)品,如加濕器、除濕器、壁掛式紫外線消毒殺菌器等。
“這些應(yīng)用讓行業(yè)發(fā)掘了更多的應(yīng)用場景和產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向?!眳橇岜硎?。
李晉閩則表示,深紫外LED如果實(shí)現(xiàn)對汞燈的替代,就意味著在未來十年,深紫外產(chǎn)業(yè)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)像LED照明一樣的新的萬億產(chǎn)業(yè)。
但挑戰(zhàn)與機(jī)遇同在。深紫外LED是本世紀(jì)初才發(fā)明的一項(xiàng)技術(shù),目前還處于產(chǎn)品導(dǎo)入初期,輻射功率、輻射效率、壽命等方面都不盡如人意。產(chǎn)品應(yīng)用和推廣受限于殺菌消毒效果不直觀,替換現(xiàn)有低壓汞燈產(chǎn)品又受到技術(shù)發(fā)展階段的限制,普及起來并不容易。
李晉閩指出,深紫外LED在技術(shù)層面仍面臨從核心材料到器件工藝的許多挑戰(zhàn),技術(shù)的突破和進(jìn)步是市場發(fā)展的根基。
吳玲認(rèn)為,當(dāng)前迫切需要補(bǔ)齊的是標(biāo)準(zhǔn)缺失短板?,F(xiàn)有的紫外標(biāo)準(zhǔn)都是基于傳統(tǒng)汞燈制定的,紫外LED光源迫切需要從測試到應(yīng)用的一系列標(biāo)準(zhǔn)。
作為產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟負(fù)責(zé)人,吳玲強(qiáng)調(diào),產(chǎn)業(yè)上下游的團(tuán)結(jié)協(xié)作才能把深紫外LED這塊“蛋糕”做大。除了完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系外,今后還要不斷加大產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同技術(shù)攻關(guān)力度,從深紫外LED產(chǎn)業(yè)的源頭,層層突破,把產(chǎn)品的性能、可靠性等持續(xù)提升,逐步滿足各種應(yīng)用的需求,解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)瓶頸問題。