Une équipe internationale de chercheurs du Japon et d’Allemagne a développé un nouveau système qui convertit la lumière LED bleue en lumière ultraviolette B ou UVB à haute énergie.
Comme le système ne nécessite aucun des matériaux toxiques et inefficaces traditionnellement utilisés pour la creation d’UVB, il ouvre la porte à des purposes utilisant des UVB moreover durables et respectueuses de l’environnement. Les résultats ont été rapportés dans la revue Angewandte Chemie.
Il est difficile d’éviter de parler de lumière ultraviolette – surtout pendant l’été. Ces rayons à haute énergie produits par le soleil sont en dehors du spectre de la lumière visible et sont bien connus pour le bronzage et les coups de soleil. La lumière UV est subdivisée en trois varieties en fonction de sa longueur d’onde : A, B et C. Les UVA contiennent la lumière UV à ondes longues qui atteint la surface de la Terre, tandis que les UVB et UVC à ondes in addition courtes sont principalement absorbés par la couche d’ozone.
Néanmoins, les scientifiques ont découvert que les UVB et UVC produits artificiellement sont utiles dans des applications telles que la désinfection. Les UVB ont été spécifiquement appliqués dans des processus tels que les réactions photochimiques, la détoxification des polluants et le traitement des eaux usées. Il est même utilisé dans le domaine médical dans les traitements des affections cutanées telles que l’eczéma et le vitiligo.
Cependant, la génération d’UVB nécessite actuellement des sources telles que des lampes au mercure, qui sont inefficaces et toxiques si elles sont mal éliminées.
Une façon de contourner ce problème consiste à générer des UVB en «convertissant» la lumière produite par les LED. La conversion ascendante est une méthode dans laquelle un matériau absorbe deux photons de lumière de faible énergie et merge leur énergie pour émettre un photon de lumière de as well as haute énergie. La méthode se produit généralement en utilisant une série de matériaux organiques.
Au fil des ans, deux équipes de recherche au Japon et en Allemagne, dirigées respectivement par Nobuhiro Yanai de la Graduate School of Engineering de l’Université de Kyushu et Christoph Kerzig de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence, ont travaillé sur l’évaluation de divers composés pour convertir la lumière bleue des LED en UV. lumière.
“La longueur d’onde de la lumière LED bleue est la furthermore proche de la lumière UV sur le spectre de la lumière seen. Nous avons réussi à convertir la lumière LED bleue à as well as longue longueur d’onde en UVA à longueur d’onde moreover courte. Ainsi, notre prochaine étape consistait à trouver des composés capables de convertir la lumière LED bleue en UVB », explique Yanai. “Avec nos collaborateurs de Mayence, nous avons construit des molécules candidates et commencé à cribler leurs caractéristiques.”
La collaboration a été pour le moins un franc succès. Non seulement ils ont pu développer des molécules qui convertissent la lumière LED bleue en UVB, mais ils ont pu éviter l’utilisation de métaux lourds traditionnellement utilisés dans de tels processus.
“Nos enquêtes montrent des preuves d’une conversion ascendante du bleu à l’UVB jusqu’ici non signalée, qui est également une voie pour une production additionally sûre et additionally sturdy d’UVB”, conclut Yanai. “Cependant, ce premier système de conversion ascendante est à base de liquide et repose sur plusieurs réactions bimoléculaires qui entravent sa stabilité et son utilisation à extended terme. De furthermore, le taux de conversion actuel est d’environ 1 %, naturellement notre prochain objectif est d’augmenter l’efficacité tout en développant des produits réutilisables. des matériaux pour des programs polyvalentes.”