Лаборатория P3 Центра по контролю и профилактике заболеваний провинции Цзянсу подтверждает, что УФ-С чип инактивирует SARS-CoV-2 за секунды

Поделиться двумя исследованиями:

Лаборатория P3 Центра по контролю и профилактике заболеваний подтверждает эффективность УФ-С чипа за секунды, инактивируя SARS-CoV-2

Недавно стало известно, что светодиодные кристаллы UVC, поставляемые компанией Zhixin Semiconductor (Hangzhou) Co., Ltd., дочерней структурой BeyondSemi, мирового лидера в области светодиодных кристаллов UVC и оборудования для дезинфекции, используются в новейшем экологичном дезинфицирующем оборудовании компании Zhishan Era Intelligent Technology (Beijing) Co., Ltd. После тестирования на инактивацию коронавируса SARS-CoV-2 в лаборатории уровня P3 Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) провинции Цзянсу результаты показали легкую инактивацию вируса SARS-CoV-2 с показателем инактивации за секунды на уровне 99,994%.

Профессор Сунь Вэньцзюнь из Университета Цинхуа, руководитель рабочей группы IUVA по инактивации SARS-CoV-2, отметил, что это первый в мире случай, когда официальная лаборатория уровня P3 подтвердила, что светодиоды UVC способны инактивировать вирус SARS-CoV-2 за считанные секунды. Это действительно обнадеживает и предоставляет важную основу для использования технологии светодиодов UVC в профилактике и борьбе с SARS-CoV-2.

С момента вспышки COVID-19 известные университеты и соответствующие испытательные организации по всему миру последовательно проводили эксперименты по подтверждению инактивации SARS-CoV-2 с помощью светодиодов UVC, такие как Crystal IS (дочерняя компания Asahi Kasei) совместно с Бостонским университетом, а также Toyoda Gosei в сотрудничестве с Японской ассоциацией биомедицинских наук для проведения экспериментов по инактивации нового коронавируса. Однако в Китае официальные результаты лабораторных испытаний на инактивацию SARS-CoV-2 еще не были опубликованы в СМИ.

По словам доктора Хуан Сяохуэя, операционного директора компании Zhixin Semiconductor, «Длина волны UVC LED составляет от 260 нм до 270 нм, что является идеальным диапазоном для стерилизации. Мощность глубоких ультрафиолетовых чипов UVC LED компании недавно быстро выросла, обеспечивая стабильное массовое производство отдельных устройств мощностью 100 мВт, достигая силы света 3 мВт на квадратный сантиметр, инактивируя новый коронавирус за считанные секунды с уровнем инактивации более 99,994%».

Дэвид Чен, операционный директор компании Zhishan Shidai Intelligent Technology (Beijing) Co., Ltd., заявил: «Проверяемое оборудование использует одиночный светодиодный кристалл UVC, самостоятельно разработанный и произведенный компанией Zhixin Semiconductor. Благодаря уникальному патенту на оптическую конструкцию, оно оснащено высоконаправленным и высокоэффективным модулем двигателя стерилизации, который легко интегрируется в автоматические дезинфицирующие устройства, такие как дезинфицирующие поворотные платформы и дезинфицирующие роботы, не требуя вмешательства человека. Альтернативно, его можно разработать в виде легких портативных дезинфицирующих устройств для гибкой и удобной стерилизации, обеспечивая безопасное сосуществование человека и машины.»

Дэвид также представил: «В последнее время методы и оборудование для дезинфекции в логистике холодовой цепи постепенно модернизируются. Туннельная физическая система дезинфекции для логистики холодовой цепи компании интегрирует этот высокоэффективный стерилизационный двигатель, который может эффективно уничтожать бактерии и вирусы даже в условиях низких температур, с эффективностью дезинфекции 500 предметов в минуту по всем шести сторонам объектов. Будучи высокоэффективным и быстрым, он также успешно решает такие проблемы, как вторичное загрязнение и остатки, вызванные традиционным распылением химических реагентов». Он также сказал: «Эффективные инновации часто возникают благодаря повторному инновационному развитию существующих технологий. Мы придерживаемся клиентоориентированного подхода, постоянно инновируя и превосходя ожидания с точки зрения реального решения проблем клиентов».

Сообщается, что двигатель стерилизации UVC LED от BeyondSemi может достигать оптической мощности до 4 Вт. Излучаемый ультрафиолетовый свет UVC не только уничтожает кишечную палочку, золотистый стафилококк, вирус гриппа H1N1, споры и другие устойчивые к лекарствам бактерии и вирусы за считанные секунды, но и прошел проверку в лаборатории P3 Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), подтвердившую его способность инактивировать новый коронавирус SARS-CoV-2 за секунды. Во время глобальной вспышки пневмонии COVID-19 он предоставляет еще один мощный инструмент для долгосрочной эпидемиологической профилактики.

В сфере здравоохранения эта технология уже используется для дезинфекции защитных костюмов врачей и медицинского персонала при входе или выходе из изоляционных палат для пациентов с новым коронавирусом. Врачи и медицинский персонал подвергаются воздействию высокоэнергетического высококачественного ультрафиолетового излучения со всех сторон в течение примерно 30 секунд. Выбранная длина волны за короткое время изменяет структуру вирусной РНК, инактивируя ее, так что она больше не представляет угрозы для человека. Поскольку защитные костюмы предотвращают проникновение ультрафиолетового излучения, вреда для человеческого организма нет. Чтобы сделать невидимое ультрафиолетовое излучение видимым во время работы, капюшон защитного устройства покрыт слоем флуоресцентной краски, которая загорается при активации UVC LED, обеспечивая высокую безопасность.

Оборудование для дезинфекции серии UVC LED от Zhishan Intelligent, прошедшее проверку на инактивацию нового коронавируса в лаборатории P3 Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), способно инактивировать SARS-CoV-2 за считанные секунды. Оно будет широко применяться в общественных местах с высоким пассажиропотоком, таких как медицинские учреждения, отели, школы, аэропорты, железнодорожные вокзалы и самолеты, для предотвращения распространения COVID-19 и других респираторных заболеваний. (Источник: Zhishan Semiconductor)

Университет Нанкая изготовил высокоэффективные крупноформатные квази-2D перовскитные светодиоды

Тонкие пленки квазидвумерного перовскита добились успеха в применении в устройствах светодиодов (LED) благодаря своим превосходным оптическим свойствам. Тонкие пленки квазидвумерного перовскита можно получить простым методом центрифугирования, а их превосходные электрические и оптические свойства могут быть реализованы путем регулирования динамики рекомбинации экситонов и динамики кристаллизации. Однако при увеличении площади устройства производительность устройства значительно снижается, что сильно затрудняет дальнейшее коммерческое применение устройств LED на основе квазидвумерного перовскита.

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Юань Минцзяня в Ключевой лаборатории химии передовых энергетических материалов (Министерство образования), Химический факультет Университета Нанкай, сосредоточилась на контролируемом приготовлении высокопроизводительных светодиодов LED на основе квазидвумерного перовскита большой площади. Исследование показало, что традиционная техника «кристаллизации с помощью антирастворителя» трудно совместима с процессом изготовления тонких пленок квазидвумерного перовскита большой площади. Анализ механизма отказа показывает, что квазидвумерные перовскиты обладают характеристиками кристаллизации, при которых фазы перовскита с высоким значением осаждаются первыми, за которыми следуют фазы с низким значением . При неравномерной диффузии антирастворителя в краевых областях подложки, которые не полностью контактируют с антирастворителем, происходит сильное фазовое расслоение. Сильное фазовое расслоение в тонких пленках квазидвумерного перовскита приводит к снижению эффективности передачи энергии внутри пленки; кроме того, различные характеристики кристаллизации приводят к ухудшению качества пленки, что в конечном итоге вызывает снижение их оптических и электрических характеристик.

Рисунок 1. Исследование механизма отказа процесса «кристаллизации с помощью антирастворителя».

В связи с этим исследовательская группа предложила стратегию «регулирования промежуточной фазы». Исследование показало, что использование амфифильных аминокислот с высокой аффинностью связывания с неорганическими слоями — норвалина (NVAL) в качестве поверхностных лигандов значительно снижает энергию образования квази-2D фаз перовскита. Эта стратегия вводит совершенно новый путь нуклеации с низким барьером; введение NVAL приводит к тому, что нуклеация и кристаллизация пленок квази-2D перовскита начинаются с квази-2D фазы, а не с 3D фазы перовскита, что значительно подавляет разделение фаз. Используя эту стратегию, без использования антирастворителей, исследователи получили высококачественные пленки квази-2D перовскита PEA2(FA0.7Cs0.3)4Pb5Br16 на подложках большой площади размером 5.0 × 5.0 см2.

Рисунок 2. Стратегия регулирования мезофазы.

Рисунок 3. Характеристики крупномасштабных квазидвумерных тонких пленок.

Высококачественные квазидвумерные тонкие пленки большой площади закладывают основу для создания высокопроизводительных светодиодов (LED) большой площади. Однако, помимо качества пленки, поведение электролюминесценции (EL) в значительной степени зависит от характеристик рекомбинации носителей заряда в материале. Для достижения точного контроля над поведением излучения устройства в различных сценариях применения необходимо глубокое понимание динамики рекомбинации носителей заряда в активном слое. Структурная настраиваемость квазидвумерных перовскитов предоставляет возможность модулировать динамику рекомбинации носителей заряда. В данной работе исследователи дополнительно демонстрируют метод настройки энергии связи экситона (Eb) путем регулировки среднего значения тонкой пленки, тем самым получая квазидвумерные перовскитные пленки с различным полением излучения.

Исследования выявили сильную корреляцию между поведением излучения тонких пленок и Eb. Для тонких пленок с низкими значениями большое Eb приводит к быстрой рекомбинации экситонов и свободных носителей заряда, что предотвращает диссоциацию и тушение носителей в ловушечных состояниях. В результате пленки с низкими значениями демонстрируют высокий PLQY на начальной стадии возбуждения носителей. Однако большое Eb также вызывает сильную оже-рекомбинацию, что приводит к значительному спаду PLQY в тонких пленках с низкими значениями при высоких плотностях тока. Напротив, для тонких пленок с высокими значениями результаты противоположны: сниженная скорость оже-рекомбинации в тонких пленках с высокими значениями делает их более перспективными для применения в устройствах с высокой яркостью.

Рисунок 4. Составная динамика квазидвумерных тонких пленок с различными значениями Eb.

Кроме того, исследователи изготовили крупногабаритные (9,0 см2) светодиоды на основе перовскита с различными квази-2D активными слоями из перовскита. Все устройства продемонстрировали высокую однородность электролюминесценции. Устройства = 3 показали пиковую внешнюю квантовую эффективность (EQE) 16,4 % при низкой плотности тока 1,0 мА см-2, что представляет собой самую высокую эффективность для крупногабаритных перовскитных светодиодов на сегодняшний день, тогда как соответствующие устройства малой площади достигли пиковой EQE до 21,3 %. По мере увеличения значения порог спада EQE устройств постоянно возрастал. Максимальная Яркость устройств = 10 составила 91 650 кд м-2, что демонстрирует их потенциал для применений с высокой яркостью.

Рисунок 5 Характеристики устройств квазидвумерных перовскитных светодиодов с различными значениями .

Это достижение было недавно опубликовано в журнале Nature Communications, автором для корреспонденции является исследователь Юань Минцзянь из Университета Нанкай. Соавторами-первоавторами статьи являются Сунь Чанцзю, аспирант, и Цзян Юаньчжи, постдокторант, оба из группы исследователя Юань Минцзяня в Университете Нанкай. (Источник: Университет Нанкай)