O laboratório P3 do Centro de Controle e Prevenção de Doenças da província de Jiangsu verifica que o chip UVC inativa o SARS-CoV-2 em segundos

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Laboratório P3 do CDC valida chip UVC em segundos, inativando o SARS-CoV-2

Recentemente, foi informado que os chips LED UVC fornecidos pela Zhixin Semiconductor (Hangzhou) Co., Ltd., subsidiária da BeyondSemi, líder global em chips LED UVC e equipamentos de desinfecção, são utilizados nos mais recentes equipamentos de desinfecção verde da Zhishan Era Intelligent Technology (Beijing) Co., Ltd. Após testes de inativação do SARS-CoV-2 no laboratório P3 do Centro de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) da província de Jiangsu, os resultados mostraram inativação fácil do vírus SARS-CoV-2, com uma taxa de inativação em segundos de 99,994%.

O professor Sun Wenjun da Universidade de Tsinghua, líder do Grupo de Trabalho de Inativação do SARS-CoV-2 da IUVA, destacou que esta é a primeira vez globalmente que um laboratório oficial de nível P3 verificou que os LEDs UVC podem inativar o SARS-CoV-2 em segundos. Isso é realmente encorajador e fornece uma base importante para o uso da tecnologia LED UVC na prevenção e controle do SARS-CoV-2.

Desde o surto da COVID-19, universidades renomadas e instituições de teste relacionadas em todo o mundo têm realizado sucessivamente experimentos para verificar a inativação do SARS-CoV-2 por LED UVC, como a Crystal IS (subsidiária da Asahi Kasei) com a Universidade de Boston, e a Toyoda Gosei colaborando com a Associação de Ciências Biomédicas do Japão para realizar experimentos sobre a inativação do novo coronavírus. No entanto, na China, ainda não foram divulgados na mídia resultados oficiais de testes laboratoriais para inativação do SARS-CoV-2.

De acordo com o Dr. Huang Xiaohui, COO da Zhixin Semiconductor, "O comprimento de onda do LED UVC é de 260 nm a 270 nm, que é a faixa ideal para esterilização. Os chips de LED UVC de ultravioleta profundo da empresa tiveram recentemente um rápido aumento de potência, com produção em massa estável de unidades individuais de 100 mW, atingindo uma intensidade luminosa de 3 mW por centímetro quadrado, inativando o novo coronavírus em segundos, com uma taxa de inativação superior a 99,994%."

David Chen, COO da Zhishan Shidai Intelligent Technology (Beijing) Co., Ltd., afirmou: "O equipamento inspecionado utiliza um único chip LED UVC desenvolvido e produzido internamente pela Zhixin Semiconductor. Com sua patente exclusiva de estrutura óptica, apresenta um módulo de motor de esterilização de alta direcionalidade e alta eficiência, que pode ser facilmente integrado em equipamentos automáticos de desinfecção, como plataformas de desinfecção e robôs de desinfecção, sem necessidade de intervenção humana. Alternativamente, pode ser desenvolvido como um dispositivo de desinfecção portátil leve para esterilização flexível e conveniente, permitindo a coexistência segura entre humanos e máquinas."

David também apresentou: "Recentemente, os métodos e equipamentos de desinfecção para logística de cadeia de frio têm sido gradualmente atualizados. O sistema de desinfecção física em túnel para logística de cadeia de frio da empresa integra este motor de esterilização de alta eficiência, que pode eliminar eficazmente bactérias e vírus mesmo em ambientes de baixa temperatura, com uma eficiência de desinfecção de 500 itens por minuto nas seis faces dos objetos. Além de ser altamente eficiente e rápido, resolve eficazmente problemas como poluição secundária e resíduos causados pela desinfecção tradicional por pulverização de agentes químicos." Ele também disse: "A inovação eficaz muitas vezes vem da reinovação de tecnologias existentes. Estamos comprometidos com o foco no cliente, inovando e superando constantemente na perspectiva de resolver verdadeiramente os problemas dos clientes."

Conforme relatado, o motor de esterilização UVC LED da BeyondSemi pode atingir uma potência óptica de até 4 W. A luz ultravioleta UVC emitida não apenas elimina Escherichia coli, Staphylococcus aureus, o vírus da gripe H1N1, esporos e outras bactérias e vírus resistentes a medicamentos em segundos, mas também foi verificada pelo laboratório P3 do CDC para inativar o novo coronavírus SARS-CoV-2 em segundos. Durante o surto global de pneumonia COVID-19, oferece outra ferramenta poderosa para a prevenção epidêmica de longo prazo.

Na área da saúde, esta tecnologia tem sido utilizada para desinfetar os trajes de proteção de médicos e profissionais de enfermagem ao entrarem ou saírem das salas de isolamento do novo coronavírus. Médicos e profissionais de enfermagem são expostos à radiação ultravioleta de alta energia e alta qualidade de todas as direções por aproximadamente 30 segundos. O comprimento de onda selecionado altera a estrutura do RNA viral em pouco tempo, inativando-o para que não represente mais uma ameaça aos seres humanos. Como os trajes de proteção impedem a penetração da radiação ultravioleta, não há danos ao corpo humano. Para tornar a radiação ultravioleta invisível visível durante a operação, o capuz do dispositivo de proteção é revestido com uma camada de tinta fluorescente, que acende assim que o UVC LED é ativado, garantindo grande segurança.

Os equipamentos de desinfecção da série UVC LED da Zhishan Intelligent, validados por testes de inativação do novo coronavírus no laboratório P3 do CDC, podem inativar o SARS-CoV-2 em segundos. Serão amplamente utilizados em locais públicos com alto fluxo de pessoas, como instituições médicas, hotéis, escolas, aeroportos, estações de trem e aviões, para prevenir a propagação da COVID-19 e outras doenças respiratórias. (Fonte: Zhishan Semiconductor)

A Universidade de Nankai fabricou LEDs de perovskita quasi-2D de alto desempenho e grande área

Os filmes finos de perovskita quasi-bidimensional obtiveram sucesso em aplicações de dispositivos de díodos emissores de luz (LED) devido às suas excelentes propriedades ópticas. Os filmes finos de perovskita quasi-bidimensional podem ser obtidos através de um simples método de revestimento por rotação, e as suas superiores propriedades elétricas e ópticas podem ser alcançadas ao regular a dinâmica de recombinação de excitões e a dinâmica de cristalização. No entanto, quando a área do dispositivo é ampliada, o desempenho do dispositivo sofre uma queda severa, o que dificulta grandemente a aplicação comercial futura dos dispositivos LED de perovskita quasi-bidimensional.

Recentemente, o grupo de pesquisa liderado pelo professor Yuan Mingjian no Laboratório Chave de Química de Materiais de Energia Avançada (Ministério da Educação), Faculdade de Química da Universidade de Nankai, concentrou-se na preparação controlável de LEDs de perovskita quase-2D de grande área e alto desempenho. O estudo descobriu que a técnica tradicional de "cristalização assistida por antissolvente" é difícil de ser compatível com o processo de fabricação de filmes finos de perovskita quase-2D de grande área. A análise do mecanismo de falha indica que as perovskitas quase-2D exibem características de cristalização em que as fases de perovskita de alto valor precipitam primeiro, seguidas pelas fases de baixo valor . Quando a difusão do antissolvente é desigual, ocorre uma grave separação de fases nas regiões das bordas do substrato que não estão totalmente expostas ao antissolvente. A grave separação de fases nos filmes finos de perovskita quase-2D leva à redução da eficiência de transferência de energia dentro do filme; enquanto isso, diferentes características de cristalização resultam em diminuição da qualidade do filme, levando finalmente a uma queda no seu desempenho óptico e elétrico.

Figura 1. Estudo do mecanismo de falha do processo de "cristalização assistida por antissolvente".

Em vista disso, o grupo de pesquisa propôs uma estratégia de "regulação da fase intermediária". O estudo descobriu que o uso de aminoácidos anfifílicos com alta afinidade de ligação às camadas inorgânicas—norvalina (NVAL) como ligantes de superfície reduz significativamente a energia de formação das fases de perovskita quasi-2D. Esta estratégia introduz um caminho de nucleação totalmente novo e de baixa barreira; a introdução de NVAL faz com que a nucleação e cristalização dos filmes de perovskita quasi-2D comece pela fase quasi-2D em vez da fase de perovskita 3D, o que suprime significativamente a separação de fases. Usando esta estratégia, sem usar solventes anti, os pesquisadores obtiveram filmes de perovskita quasi-2D PEA2(FA0.7Cs0.3)4Pb5Br16 de alta qualidade em substratos de grande área de 5.0 × 5.0 cm2.

Figura 2. Estratégia de regulação da mesofase.

Figura 3. Características de filmes finos quase bidimensionais de grande área.

Filmes finos quasi-2D de alta qualidade e grande área estabelecem a base para a construção de LEDs de grande área de alto desempenho. No entanto, além da qualidade do filme, o comportamento de eletroluminescência (EL) depende em grande parte das características de recombinação de portadores do material. Para alcançar um controle preciso do comportamento de emissão do dispositivo em diferentes cenários de aplicação, é essencial compreender profundamente a dinâmica de recombinação de portadores na camada ativa. A ajustabilidade estrutural das perovskitas quasi-2D oferece a possibilidade de modular a dinâmica de recombinação de portadores. Neste trabalho, os pesquisadores demonstram ainda um método para ajustar a energia de ligação do exciton (Eb) ajustando o valor médio do filme fino, obtendo assim filmes de perovskita quasi-2D com diferentes comportamentos de emissão.

Estudos descobriram uma forte correlação entre o comportamento de emissão de filmes finos e Eb. Para filmes finos com valores baixos de , um Eb grande leva à rápida recombinação de éxcitons e portadores livres, o que evita a dissociação e extinção dos portadores em estados de armadilha. Como resultado, filmes com valores baixos de exibem alto PLQY durante a fase inicial da excitação de portadores. No entanto, um Eb grande também causa recombinação de Auger severa, levando a uma queda significativa do PLQY em filmes finos com valores baixos de em altas densidades de corrente. Em contraste, para filmes finos com valores altos de , os resultados são opostos; a taxa reduzida de recombinação de Auger em filmes finos com valores altos de os torna mais promissores para dispositivos de alta luminância.

Figura 4. Dinâmica composta de filmes finos quase bidimensionais com diferentes Eb.

Além disso, os pesquisadores fabricaram dispositivos LED de perovskita de grande área (9,0 cm2) com diferentes camadas ativas de perovskita quasi-2D. Todos os dispositivos exibiram alta uniformidade de EL. = 3 dispositivos demonstraram uma EQE máxima (eficiência quântica externa) de 16,4 % a uma baixa densidade de corrente de 1,0 mA cm-2, representando a maior eficiência para dispositivos LED de perovskita de grande área até o momento, enquanto os dispositivos de pequena área correspondentes alcançaram uma EQE máxima de até 21,3 %. À medida que o valor de aumentava, o limiar de queda de EQE dos dispositivos aumentava continuamente. A Luminância máxima dos dispositivos = 10 foi de 91.650 cd m-2, demonstrando seu potencial para aplicações de alto brilho.

Figura 5 Desempenho do dispositivo de LEDs de perovskita quasi-2D com diferentes valores de .

Esta conquista foi recentemente publicada na revista Nature Communications, tendo como autor correspondente o pesquisador Yuan Mingjian da Universidade de Nankai. Os primeiros autores coautores do artigo são Sun Changjiu, estudante de doutorado, e Jiang Yuanzhi, pesquisador de pós-doutorado, ambos do grupo do pesquisador Yuan Mingjian na Universidade de Nankai. (Fonte: Universidade de Nankai)