Violeds UV LED技术成功在30秒内杀死99.9%的新型冠状病毒

那些必须净化大空间（如医院房间或飞机舱室）的人，使用耗电量大的水银灯来产生紫外线。世界各地的公司都在努力提高生产UV-C发光二极管的能力，以提供一种更紧凑、更高效的替代品。本月早些时候，Seoul Viosys宣布Violeds UV LED技术成功在30秒内杀死99.9%的新型冠状病毒（COVID-19）。

UV LEDs对病毒和细菌都是致命的，因为100-280纳米波长的C波段会粉碎遗传物质。不幸的是，它也被空气中的氮强烈吸收，所以在一定距离内源必须是强大的才能产生影响。（空气是一个很强的屏障，太阳的UV-C无法到达地球表面）该公司与Korea University的研究人员合作，显示其Violed LED模组可以在3厘米的距离30秒消除99.9%的SARS-COV-2病毒。

不幸的是，该公司没有透露有多少LED用于实现这一目标。假设它和大学的研究人员使用一个单一的Violed CMD-FSC-CO1A集成LED模块，30秒的剂量最多可以提供600毫焦耳的能量。这有点符合预期。一项关于UVC在N95口罩上杀灭甲型流感病毒能力的研究表明，大约每平方厘米1焦耳就能做到这一点。

虽然3厘米的距离可能在诸如空气过滤器或净水器产品这样的狭小空间内产生作用，但这对于医院房间的消毒机器人来说是行不通的。例如，GermFalcon飞机机舱消毒器的发明者Arthur Kreitenberg博士上个月告诉IEEE Spectrum，它需要在足够强的光线下，在30厘米左右的距离内，几秒钟内杀死病毒。他说，现在的UV-C LEDs不能产生足够的光来完成这项工作。但是，GermFalcon的水银灯以瓦特为单位测量输出功率，这种功率在能源和体积上都要付出很大的代价。该系统的磷酸铁电池组必须提供100安培才能产生所需的紫外线功率。

与水银灯相比，UV-C LEDs的潜在优势包括缺乏有毒汞、更好的稳健性、更长的寿命、更快的启动和不同波长的发射，这可能有助于它们发挥杀菌作用。但最重要的可能是他们的潜在效率。

目前，水银灯比市面上的UV-C LEDs具有更好的壁插效率、电能输入和光功率输出。Seoul Viosys母公司Seoul Semiconductor的技术研究员兼副总裁Jae-hak Jeon称，如今的UV-C LED的墙插效率仅为2.8%，3.3%的系统处于研发阶段。水银灯占15-35%。

水银灯的优势预计不会持久，因为研究人员预计UV-C LEDs将遵循与固态照明的蓝色发光二极管类似的效率改进路径。然而，UV-C器件还有很长的路要走。蓝色发光二极管通常具有内部量子效率，即注入LED特定部分的电子所产生的光子约为90%。Jeong说，UV-C是30-40%。对于外部量子效率而言，光子发射与电子通过LED的比率更差。蓝色LED约占70%，而UV-C设备约占10-16%。

据Jeong说，提高这些数字将需要改进制造工艺和外延技术。这些LEDs通常是用外延法在蓝宝石晶片上生长一层晶态氮化铝来制造的。晶体中的缺陷是限制LED性能的主要因素，因此改进外延工艺是提高LED亮度的一条途径。