Американские исследователи при поддержке коллег из Японии подобрали материал для создания электродов, проницаемых для УФ-лучей. Это первый шаг к созданию безопасного и экономичного портативного устройства для дезинфекции поверхностей интенсивным ультрафиолетовым излучением.

Статья о разработке опубликована в журнале Communications Physics.

Существует два основных способа дезинфекции поверхности и ее очистки от вирусов и бактерий: химические реагенты и ультрафиолетовые лучи. Излучение считается наиболее перспективным методом в условиях пандемии Covid-19, но для его максимально широкого применения необходимы достаточно мощные источники УФ-лучей.

В большинстве устройств, дающих достаточную для дезинфекции дозу ультрафиолетового излучения, используются дорогие газоразрядные лампы: они громоздки, потребляют большое количество энергии и содержат токсичную ртуть. Решить эту проблему могут светодиоды, которые были бы более безопасными и энергоэффективными. Однако для разработки устройства на основе светодиодов необходимо подобрать проницаемый для УФ-лучей материал электрода.

«В настоящее время нет хорошего решения для УФ-проницаемого электрода, — говорит специалист по инженерии и материаловедению Джозеф Рот, один из авторов работы. — В существующих решениях используется тот же материал, что и для видимого света, хотя он слишком сильно поглощает в УФ-диапазоне».

Поиск такого материала и был основной целью авторов статьи. Теоретические расчеты указали на то, что подходящими свойствами может обладать ниобат стронция SrNbO₃. Исследователи обратились к своим коллегам из Японии, которые предоставили пленки материала для дальнейших исследований. Кроме проверки свойств материала, ученые разработали действенный метод выращивания пленок ниобата посредством распыления, который открывает путь к их производству в промышленных масштабах.

Подобная технология может быть использована для производства недорогих дезинфицирующих УФ-приборов, что особенно важно в условиях создавшегося эпидемиологического кризиса.

«Хотя нашей первой мотивацией при разработке УФ-проницаемых электродов было создание экономичного решения для дезинфекции воды, теперь мы понимаем, что это прорывное открытие дает потенциальное решение для дезактивации Covid-19», — объясняет Джозеф Рот.

Подобный дезинфицирующий облучатель можно будет использовать как персональное средство для защиты жилья, так и для дезинфекции мест массового скопления людей, таких как кинотеатры, спортивные арены и общественный транспорт.