Hospital / Escola / Lar de idosos / Compatível com veículos! Liu Hao e Liu Deqiang, da Fudan, analisam a solução de purificação de luz em toda a gama.

Em 11 de setembro, o “Luz da Fudan”, por meio do canal Ming Classroom e da transmissão ao vivo no canal de vídeo Lao Hong Lun Deng, convidou especialmente os dois principais ex‑alunos responsáveis pelo projeto vencedor do Prêmio de Excelência em Inovação em Iluminação de 2026 — “Desenvolvimento de Desinfetador de Ar com Fotocatalisador” — Liu Hao e Liu Deqiang, para uma apresentação completa, abrangendo desde os princípios até a industrialização.

O convidado Liu Hao é ex‑aluno da Universidade Fudan, formado em 1998; fundador e diretor‑geral da Sichuan Ousheng Optical Instruments Co., Ltd., atuando há mais de 20 anos no setor de óptica de precisão, com foco nas áreas de iluminação e óptica de imagem.

O convidado Liu Deqiang também é ex‑aluno da Fudan, graduado em 1991 pelo Departamento de Química da universidade. Com longa experiência nos campos de materiais e química, atualmente ocupa o cargo de engenheiro‑chefe na Shanghai Lantai Huanyu Technology Co., Ltd.

A sessão foi conduzida por Hong Bing, secretário‑geral da Associação de Ex‑Alunos de Iluminação da Fudan e editor‑chefe da China Zhi Guang Media, sendo transmitida simultaneamente no canal “Luz da Fudan” do Ming Classroom e no canal de vídeo Lao Hong Lun Deng.

Do material ao produto: um “primeiro passo” para impulsionar a tecnologia

No início da apresentação, Liu Hao explicou a origem do projeto. Baseado no material central desenvolvido por Liu Deqiang, a decisão de produzir o próprio produto surgiu do fato de que, no mercado, ainda não existiam aplicações maduras para esse material; promover apenas o material isoladamente dificultaria a construção de confiança. Por isso, optou‑se por dar o primeiro passo, criando inicialmente produtos e aplicações próprios, incentivando o setor a adotar essa tecnologia e permitindo que mais consumidores desfrutem dos benefícios trazidos pelo novo material. Em seguida, ele convidou seu colega de equipe, o gerente Gong, para detalhar a tecnologia sob o ponto de vista técnico.

Princípio central e quatro grandes avanços

Com base no funcionamento do desinfetador de ar com fotocatalisador, o gerente Gong iniciou explicando o princípio. A tecnologia utiliza luz UVA de comprimento de onda de 365 nm para irradiar um material nanométrico à base de titânio; após absorver a energia luminosa, o material gera pares de elétrons‑buracos altamente reativos: os buracos oxidam compostos orgânicos, reagindo com a água para formar radicais hidroxila, e com o oxigênio do ar para gerar radicais superóxido. Esses radicais conseguem romper diretamente a estrutura molecular de compostos como formaldeído e benzeno, oxidando‑os completamente em dióxido de carbono e água, substâncias inofensivas; quanto à eliminação de bactérias e toxinas, eles destroem irreversivelmente as proteínas que revestem bactérias e vírus, bem como seu material genético, garantindo eficácia máxima na inativação.

O gerente Gong enfatizou especialmente que o potencial oxidante dos radicais hidroxila é extremamente elevado, inferior apenas ao do flúor e muito superior ao do ozônio amplamente utilizado no mercado; esses radicais atacam indiscriminadamente diversos tipos de compostos orgânicos, realizando mineralização completa e possuindo forte capacidade de degradação de amplo espectro. Ao contrário do carvão ativado ou dos filtros HEPA tradicionais, que dependem de adsorção física e tendem a saturar rapidamente, o material fotocatalítico não participa de reações, não volatiliza nem se degrada.

Quanto aos avanços tecnológicos, o gerente Gong resumiu em quatro pontos:

• Primeiro, a utilização de múltiplos metais preciosos em combinação para criar uma interface de reação mais eficiente, resultando em aumento significativo dos íons negativos e multiplicação do coeficiente de velocidade de decomposição;
• Segundo, a adoção de um suporte em formato de favo de mel hexagonal com orifícios inclinados a 45 graus, empilhado em múltiplas camadas, ampliando consideravelmente os pontos catalíticos e a área superficial específica por unidade;
• Terceiro, a combinação de uma estrutura de alumínio em forma de favo de mel com um sistema de excitação de matriz ultravioleta de alta densidade, aumentando significativamente a eficiência de separação e transporte de portadores gerados pela luz e expandindo substancialmente a área efetiva de irradiação;
• Quarto, o desenvolvimento próprio de uma tecnologia de proteção microscópica por ligação química na superfície do suporte, aplicando mais de dez etapas para fixar de forma estável o revestimento sobre o suporte de alumínio em formato de favo de mel, atingindo padrão de aderência nível 0 e garantindo vida útil de 5 a 10 anos sem necessidade de substituição.

Além disso, o gerente Gong apresentou a tecnologia de síntese de interface bifásica desenvolvida pela equipe, que, ao construir estruturas heterogêneas e ampliar a faixa de resposta espectral, reduz a recombinação de portadores e eleva drasticamente a eficiência quântica, superando amplamente os principais materiais fotocatalíticos disponíveis no mercado. Já a tecnologia de revestimento levou dois anos para estabilizar a aderência do material catalítico sobre a placa de alumínio em formato de favo de mel — escolheu‑se o alumínio em favo de mel devido à sua ampla área superficial, baixa resistência ao fluxo de ar e boa tolerância a impactos aerodinâmicos; a aderência foi aprovada em testes abrangentes realizados pela Midea e por diversas montadoras.

Design seguro: sem emissão de ozônio, compatível com convivência humana

Respondendo à dúvida comum do setor sobre a possível produção de ozônio, o gerente Gong explicou que a luz de 365 nm pertence ao espectro ultravioleta de ondas longas, com energia muito baixa, incapaz de reagir com o oxigênio do ar; assim, por princípio, não ocorre decomposição que gere ozônio, e os testes independentes indicam níveis de liberação de ozônio muito inferiores aos padrões nacionais. Em contraste, lâmpadas ultravioleta tradicionais de 254 nm, caso não bloqueiem a faixa de 185 nm, quase sempre produzem ozônio. Sem radiação ionizante nem poluição secundária, o produto permite convivência entre humanos e máquinas. O material não possui ciclo regular de reposição; durante 5 a 10 anos, não é necessário trocar nenhum componente consumível. Internamente, também foi adotado o patenteado sistema “Lock Light”, que bloqueia totalmente a radiação ultravioleta, com medições independentes mostrando vazamentos praticamente inexistentes.

Diagrama ilustrativo da relação entre carga tóxica ambiental e infecção cruzada

Quanto ao problema dos equipamentos de desinfecção tradicionais, que “voltam a contaminar” assim que são desligados, o gerente Gong afirmou que esses dispositivos operam de forma intermitente: quando ligados, eliminam rapidamente bactérias e vírus, mas, ao serem desligados, a contaminação retorna. Já este produto permite funcionamento contínuo 24 horas por dia, mantendo os microrganismos e poluentes suspensos no ar em níveis extremamente baixos, prevenindo eficazmente infecções cruzadas secundárias desde a fonte. Ele citou como exemplo sua própria experiência no escritório: durante a temporada de gripe, metade dos funcionários costumava tirar licença; após instalar o produto, todos voltaram ao trabalho nos últimos dois anos, e não houve surtos de gripe no ambiente.

Como produto integrado de “iluminação + purificação”, sua função de iluminação também foi cuidadosamente projetada: utiliza fonte de luz de espectro completo e lâmpadas de espectro total dos EUA, alcançando índice de reprodução de cor de 98 e oferecendo excelente design anti‑ofuscamento.

Comparação com as principais tecnologias tradicionais

O gerente Gong também realizou uma comparação horizontal com as principais tecnologias disponíveis no mercado.

Curva de eficácia e sustentabilidade de remoção

Os filtros HEPA combinados com carvão ativado funcionam por adsorção física; com o uso, o carvão acumula poluentes e o filtro entope, fazendo com que a eficácia do novo equipamento comece a declinar após 3 a 5 dias de uso; em ambientes adversos, chegam a saturar em cerca de 10 dias, além de emitirem odores ácidos e mofados. Já os fotocatalisadores UV‑C presentes no mercado geralmente atuam por mecanismo físico de destruição, apresentando pontos cegos de irradiação, dificuldade em decompor formaldeído, rápida degradação das lâmpadas e risco de vazamento de ozônio; tecnologias de descarga de alta tensão, como ozônio e plasma, quase sempre geram ozônio, exigindo manutenção periódica dos eletrodos; enquanto os geradores de íons negativos dependem principalmente da adsorção e sedimentação de poeira, sendo pouco eficazes na eliminação de bactérias, e seus eletrodos podem ainda liberar ozônio, exigindo substituição após envelhecimento. Em comparação, este produto baseia‑se principalmente na decomposição química, eliminando TVOCs, formaldeído e vírus desde a fonte, sem depender de adsorção física para acumular substâncias, permitindo convivência humana 24 horas por dia.

Testes independentes e casos de aplicação

Quanto à comprovação da eficácia do produto, o gerente Gong apresentou uma série de resultados de testes realizados por instituições independentes de renome:

• Liberação de ozônio: em câmara de 30 metros cúbicos, após 2 horas, mediu‑se 0,002 mg/m³, muito abaixo do padrão nacional (0,1 mg/m³);

• Eliminação de Staphylococcus aureus: em câmara de 30 metros cúbicos, taxa de eliminação superior a 99%;

• Taxa de eliminação de bactérias naturais: em câmara de 30 metros cúbicos, taxa de eliminação superior a 98% após 2 horas;

• Remoção do vírus influenza A H1N1: em câmara de 30 metros cúbicos, taxa de remoção superior a 99,9% após 2 horas;

• Medição de vazamento de radiação ultravioleta: a intensidade de radiação a 30 cm do equipamento ficou abaixo de 1 µW/cm², muito inferior ao padrão nacional de 5 µW/cm²;

• Teste de conformidade do material fotocatalítico com a Diretiva ROHS da União Europeia: todos os parâmetros atendidos;

• Teste de remoção de substâncias cancerígenas de classe 1A/1B em sacos de 250 litros: taxa de remoção superior a 99% após 2 horas para substâncias cancerígenas de classe 1A/1B, e 96% para substâncias de classe 2.

Quanto às aplicações, o produto cobre ambientes como salas de aula e escritórios, jardins de infância, instituições de idosos, creches, hospitais, hotéis, escritórios governamentais e corporativos, salas de estar, quartos, escritórios, quartos infantis, quartos de idosos e banheiros, além de espaços fechados como áreas para pets, criação de animais, cultivo de vegetais orgânicos, terminais de veículos e estações ferroviárias, bem como oficinas fabris, salas estéreis e laboratórios — cenários especiais.

Atualmente, o produto já está disponível em diversas formas: tipo teto (com iluminação), montagem na parede, modelo móvel de chão, versão para veículos e modelos embutidos; os modelos embutidos, após instalação, funcionam como luminárias planas, integrando funções de desinfecção e purificação. Entre os casos de aplicação típicos estão a sala de emergência e a sala de ressuscitação do Hospital Popular da Província de Sichuan, o Centro de Perícias Forenses da Polícia Provincial, hospitais comunitários e a base de Mianyang do Centro de Proteção dos Pandas Gigantes da China.

Em seguida, Liu Deqiang acrescentou informações sobre o progresso da industrialização. As aplicações práticas dividem‑se em várias frentes:

• Na área médica, inicialmente destinado a eliminar o coronavírus durante a pandemia de COVID‑19, com taxa de remoção superior a 99,9%; atualmente em cooperação com o Instituto de Saúde Respiratória de Guangzhou (com a participação do acadêmico Zhong Nanshan);

• Na criação de animais, em parceria com várias grandes empresas renomadas do país;

• Na indústria automobilística, quatro montadoras nacionais de grande porte já entraram na fase de testes de instalação.

Porém, ele reconheceu que, como as normas nacionais relacionadas à desinfecção do ar ainda estão em elaboração, só deverão ser publicadas no próximo ano, deixando ainda um longo caminho a percorrer para a aceitação e difusão generalizada pelo setor.

Perguntas e respostas

Após a apresentação, o apresentador Hong Bing, com base nas dúvidas recebidas ao vivo, dialogou com os dois professores. A seguir, destacam‑se os principais pontos das perguntas e respostas ocorridas na sessão.

P: Qual é o princípio de funcionamento central do desinfetador de ar com fotocatalisador? Como a luz UVA de 365 nm e o material nanométrico à base de titânio trabalham em conjunto para alcançar eficácia elevada na desinfecção e purificação?

Liu Deqiang: O fotocatalisador é, em essência, um material fotocatalítico que participa da reação sem se consumir; simplesmente converte a energia luminosa em energia química, gerando radicais hidroxila. Esses radicais possuem forte poder oxidante, equivalente a temperaturas de 2.200 graus Celsius; é justamente esse poder oxidante que permite oxidar compostos orgânicos, bactérias e vírus, tornando‑os inofensivos — sua capacidade oxidante supera a do ozônio. Os radicais hidroxila têm vida útil extremamente curta e só atuam em contato com a superfície; não volatilizam para o ar e só exercem efeito quando em contato com a superfície, portanto, não representam qualquer risco para o corpo humano, sendo uma reação de contato.

Pergunta do apresentador: O material realmente não se consome?

Liu Deqiang respondeu que, para que o material permaneça ativo, basta cumprir três condições: primeiro, ter acesso ao ar, transformando o oxigênio e a água presentes no ar em radicais hidroxila e íons negativos; segundo, receber energia, ou seja, a lâmpada de luz ultravioleta de 365 nm. O apresentador então questionou: se a luz de 365 nm tem vida útil e tende a degradar‑se, por que ainda é chamada de “zero consumo de peças de reposição”? Liu Hao explicou que, de fato, a lâmpada de 365 nm sofre degradação, mas, ao reduzir a potência de uso, prolonga‑se sua vida útil; a lâmpada indica uma vida útil nominal de cerca de 30 mil horas, com potência nominal de 2 W, mas, na prática, opera com apenas 0,5 a 1 W, equivalente a usar menos da metade da potência original, sem aquecimento, e com eficiência luminosa e de irradiação até superiores.

P: Em comparação com os purificadores de ar tradicionais, que utilizam filtros, quais são as principais diferenças em termos de manutenção de consumíveis e custos de uso a longo prazo?

Liu Hao: Produtos tradicionais exigem substituição periódica de carvão ativado e filtros, pois tendem a saturar rapidamente; a vida útil nominal é de 6 meses ou 1 ano. Em ambientes com alta concentração de poluentes, na prática, os filtros saturam em apenas 1 a 2 meses, exigindo troca imediata; caso contrário, a eficácia de remoção diminui drasticamente, podendo ainda surgir odores ácidos e poluição secundária. Já o material fotocatalítico e as lâmpadas deste produto foram concebidos para longa duração; durante o uso, praticamente não é necessário trocar nenhum consumível.

Pergunta do apresentador: E a poeira que se acumula nas lâmpadas e no material nanométrico à base de titânio em formato de favo de mel — isso afeta a eficácia da desinfecção?

Liu Deqiang respondeu que o material é autolimpante: ao decompor compostos orgânicos, a poeira que adere inevitavelmente contém matéria orgânica e acaba sendo degradada; assim, a superfície iluminada permanece sempre limpa. Em testes realizados, mesmo após um ano de circulação normal do ar, o filtro continuava extremamente limpo; já em salas de fumo, a parte iluminada pela lâmpada não amarelava, enquanto a parte não iluminada apresentava manchas amareladas de nicotina.

P: A eficiência quântica aumentou em mais de 50%, e a eficiência catalítica global é 10 vezes superior à dos produtos disponíveis no mercado; como esses índices foram alcançados por meio da formulação do material e dos processos de fabricação?

Liu Deqiang: Principalmente em duas frentes. Primeiro, a síntese do material: o dióxido de titânio nanométrico convencional possui uma banda proibida de 3,2 eV, e muitos elétrons acabam aniquilados sem conseguir saltar; nós introduzimos uma estrutura ternária no material, inserindo uma camada intermediária de metais preciosos, o que equivale a reduzir a largura da banda proibida. Segundo, o processo de revestimento: normalmente, o material catalítico é colado com adesivo, que acaba cobrindo a superfície nanométrica e reduzindo a área de contato com o ar e a água; nossa tecnologia principal consiste em dispensar qualquer adesivo, aplicando diretamente o material sobre a superfície metálica, aumentando significativamente a taxa de aproveitamento do material.

P: O produto atende a hospitais, escolas, instituições de idosos, escritórios, hotéis, criadores de animais e outros ambientes; qual é o atual estágio de promoção no mercado? Quais são os planos futuros de expansão do produto e das aplicações?

Liu Deqiang: No segmento de instituições de idosos, já fornecemos regularmente para algumas casas de repouso em Fujian e Guangdong; no setor hospitalar, estamos em cooperação com o Instituto de Saúde Respiratória de Guangzhou, com protótipos prestes a serem lançados e a serem promovidos sob sua marca; na indústria fabril, algumas grandes fábricas em Dongguan, com oficinas menores que 1.500 metros quadrados, já instalaram alguns equipamentos há 2 a 3 meses; no ramo automotivo, entre as quatro montadoras nacionais de grande porte, algumas já entraram na fase de verificação de instalação em veículos completos, enquanto outras concluíram licitações e estão em fase de validação. O produto é instalado atrás do filtro do ar condicionado do veículo como módulo, posicionando‑se no mercado de pré‑instalação.

Liu Hao complementou: no aspecto exportação, já recebemos pedidos de comerciantes norte‑americanos e da Amazon para fornecer amostras, visando resolver problemas de odor em caixas de areia de gatos e em residências; em parceria com grandes clientes como Changhong, podemos fornecer tanto o equipamento completo quanto componentes e soluções técnicas completas. O purificador para veículos está previsto para lançamento em outubro, em formato de pequena caixa que pode ser colocada dentro do carro, resolvendo problemas de formaldeído e odores.

Outras discussões

Além das questões centrais mencionadas acima, os espectadores ao vivo também levantaram vários pontos práticos, que foram discutidos no local entre o apresentador e os convidados.

• Quanto à desodorização de banheiros, Liu Hao afirmou que os odores de banheiro são muito mais leves do que situações extremas de mau cheiro; bastam alguns minutos de funcionamento para resolver o problema; se considerarmos a potência e o consumo de energia, é possível reduzir a velocidade de operação, mantendo o banheiro praticamente livre de odores mediante funcionamento contínuo.

• Quanto à possibilidade de sentir cheiro de ozônio no ambiente, à eliminação de VOCs e à eficácia na remoção de odores de fumo, Liu Deqiang explicou que a luz de 365 nm não produz ozônio; quanto aos VOCs, desde que sejam compostos orgânicos voláteis, podem ser eliminados — testes realizados com máquina de 48 W em espaço de 30 metros cúbicos mostraram taxa de remoção de cerca de 90% em uma hora; quanto aos odores de fumo, a nicotina, conforme testes padronizados, atinge taxa de remoção de 99,999% em uma hora (dados de testes independentes).

• Quanto à área de desinfecção e aos parâmetros de irradiação, Liu Deqiang disse que a área de desinfecção depende principalmente de dois fatores: potência e volume de ar; a luz de 365 nm não emite radiação ultravioleta externa, e a intensidade de irradiação por unidade de superfície segue valores padrão, podendo ser ajustada de acordo com diferentes cenários e necessidades.

• Quanto à possível influência de longos períodos de exposição sobre o corpo humano, Liu Hao explicou que o produto adota o sistema Lock Light, que bloqueia totalmente a radiação ultravioleta dentro do equipamento; o ar entra, é tratado e depois é expelido, com testes independentes indicando zero emissão de radiação ultravioleta; Liu Deqiang acrescentou que, em uso prolongado, trata‑se na verdade de uma reação redox, cujo subproduto é o íon negativo, proporcionando sensação de ar fresco.

Conclusão

A sessão apresentou integralmente um projeto inovador premiado, abrangendo desde o desenvolvimento do material e os avanços tecnológicos até os testes de protótipo e a implantação industrial em múltiplos cenários. A integração entre engenharia óptica e química de materiais oferece uma nova abordagem para a gestão da qualidade do ar em espaços públicos: “zero consumo de peças de reposição, sem emissão de ozônio, compatível com convivência humana”.

FIM

Nota: Este texto foi compilado a partir da gravação da apresentação intitulada “Desenvolvimento de Desinfetador de Ar com Fotocatalisador”, realizada pelos professores Liu Hao e Liu Deqiang no dia 11 de setembro de 2026, no canal Ming Classroom, e publicado pela própria plataforma.