Béatrice Garnier
Alors que l’on sait depuis longtemps que la lumière ultraviolette (UV) peut aider à tuer les brokers pathogènes pathogènes, la pandémie de COVID 19 a mis en lumière la manière dont ces technologies peuvent débarrasser les environnements des germes. Cependant, les lampes excimer et les LED capables d’émettre directement de la lumière dans les longueurs d’onde UV profondes requises ont généralement un faible rendement ou souffrent d’une durée de vie courte. De furthermore, une lumière UV d’une mauvaise longueur d’onde peut en réalité être nocive pour les cellules humaines.
Aujourd’hui, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université d’Osaka a montré remark un dispositif optique en nitrure d’aluminium peut être utilisé pour générer une lumière UV profonde selon une méthode totalement différente des approches précédentes. L’équipe a utilisé un processus appelé « génération de seconde harmonique », qui repose sur le fait que la fréquence d’un photon, ou d’une particule de lumière, est proportionnelle à son énergie.
La plupart des matériaux transparents sont considérés comme « linéaires » en ce qui concerne leur réponse à la lumière, c’est-à-dire que les photons ne peuvent pas interagir les uns avec les autres. Cependant, à l’intérieur de certains matériaux « non linéaires », deux photons peuvent être combinés en un seul photon avec deux fois in addition d’énergie, et donc deux fois plus de fréquence. Dans ce cas, deux photons visibles peuvent être fusionnés en un seul photon UV profond à l’intérieur d’un guide d’ondes en nitrure d’aluminium de moins d’un micron de huge. Un guide d’ondes est un canal en matériau clear dont les dimensions physiques sont choisies de manière à ce que la lumière aux fréquences souhaitées puisse se propager facilement. Le information d’ondes permet de tirer parti des propriétés optiques non linéaires du matériau, afin que la génération de secondes harmoniques puisse se produire avec la moreover grande efficacité.
“Notre nouvelle méthode de fabrication pour la génération de lumière UV profonde emprunte des approaches de traitement des semi-conducteurs, ce qui permet un contrôle précis de l’orientation du cristal de nitrure d’aluminium. Cela était difficile à réaliser dans le passé”, explique l’auteur principal Hiroto Honda.
La longueur d’onde de la lumière UV créée par le prototype se situe dans une plage très étroite qui contient suffisamment d’énergie pour tuer les germes mais reste pratiquement inoffensive pour les humains.
“Les résultats de notre projet contribuent à montrer que la compacité et l’efficacité sont possibles pour les outils de désinfection par UV profond, sans sacrifier la sécurité humaine”, déclare l’auteur principal Ryuji Katayama. Les chercheurs espèrent affiner cette méthode pour produire des appareils commerciaux qui consomment moins d’énergie que les possibilities précédentes.
