新華網(wǎng)北京2月13日電（凌紀(jì)偉）疫情突如其來，有些平常不被關(guān)注的垂直品類快速走紅?？谡?、護(hù)目鏡、消毒水等與疫情防控關(guān)聯(lián)的物資作為搶手貨。經(jīng)此一疫，全社會增進(jìn)了健康認(rèn)識，消毒清潔行業(yè)在保證人民生命健康中的地位無疑得到提高。其中，紫外線殺菌做為一種消毒防護(hù)手段，亦由于疫情而悄悄加快成長步伐。
防控疫情，紫外殺菌燈怎樣發(fā)揮功效，將來紫外殺菌技術(shù)朝著什么方向演進(jìn)，紫外殺菌應(yīng)用層面面臨那些困惑？針對這些問題，近期記者采訪了多位專家和業(yè)內(nèi)人士。
戰(zhàn)“疫”：紫外線能有效滅活冠狀病毒
紫外線消毒殺菌是古老而又行之有效的辦法。太陽底下曬被子便是最原始的利用紫外線除螨、消毒殺菌。
非典時(shí)期，中國疾患預(yù)防掌控中心病毒病預(yù)防掌控所的專家發(fā)掘，運(yùn)用強(qiáng)度大于90μW／cm2的紫外線照射冠狀病毒30分鐘，能夠殺滅SARS病毒?！缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝自\療方法（試行第五版）》中指出，新型冠狀病毒對紫外線敏銳。近期科研發(fā)掘，新型冠狀病毒與SARS冠狀病毒存在關(guān)聯(lián)性。因此呢理論上科學(xué)恰當(dāng)運(yùn)用紫外線可有效滅活冠狀病毒。
半導(dǎo)體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專家、中國科學(xué)院半導(dǎo)體科研所科研員李晉閩介紹說，紫外線消毒殺菌的原理便是利用高能量的紫外光打斷DNA雙螺旋鏈，從而達(dá)到對細(xì)菌和病毒的滅活。
據(jù)認(rèn)識，相比化學(xué)殺菌消毒，紫外線的優(yōu)良是殺菌效率高，滅活通常在幾秒內(nèi)完成，況且不產(chǎn)生其它化學(xué)污染物。正由于操作方便，可適用于所有空間，紫外殺菌燈在各大電商平臺作為搶手貨。在一線醫(yī)療衛(wèi)生公司，它亦是重要的殺菌消毒設(shè)備。
以此次疫情較重的武漢為例，當(dāng)?shù)蒯t(yī)療公司對紫外燈具需要很強(qiáng)。為了馳援疫情防控，1月28日，昕諾飛（中國）向武漢火神山醫(yī)院捐贈930套紫外消毒燈。1月31日，歐司朗中國向武漢市第1、第4、第五醫(yī)院捐贈500多套紫外除菌燈具。這些專業(yè)的紫外除菌燈具，不僅能消除醫(yī)院室內(nèi)的病毒，還能在很大程度上減輕護(hù)士的平常消毒工作，讓護(hù)士們留出更加多時(shí)間照顧病人。
昕諾飛（中國）向記者暗示，不僅是在醫(yī)院，紫外殺菌燈還可對微生物進(jìn)行滅活。家庭可經(jīng)過安裝紫外線凈水系統(tǒng)凈化用水，配有紫外燈的空氣凈化器可對空氣中漂浮的細(xì)菌進(jìn)行無害化處理。
深紫外LED，一個(gè)能夠預(yù)見的新興產(chǎn)業(yè)
紫外線實(shí)現(xiàn)有效殺菌消毒需要滿足必定需求。李晉閩說，要重視紫外線光源的波長、照射劑量和時(shí)間。即必須是波長280nm以下的UVC波段的深紫外光，對區(qū)別的細(xì)菌和病毒要滿足必定的照射劑量和時(shí)間，否則不可滅活。
據(jù)中國科學(xué)院半導(dǎo)體科研所科研員閆建昌介紹，按照波長劃分，紫外波段可分UVA、UVB、UVC區(qū)別波段。“UVC是波長最短能量最高的一個(gè)波段，實(shí)質(zhì)上針對殺菌消毒，真正最有效的便是UVC這個(gè)被叫作為深紫外的波段?！彼f。
日前，在民用和工業(yè)行業(yè)消毒殺菌應(yīng)用的深紫外光源大大都是汞燈。因?yàn)?/span>汞對人類社會和環(huán)境的重大影響，從今年起始，限定汞運(yùn)用和排放的國際《水俁公約》正式生效，傳統(tǒng)的汞燈將限制、禁止生產(chǎn)和運(yùn)用，并逐步退出市場。研發(fā)出一種全新的環(huán)保、有效紫外光源，作為了擺在人們面前的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。而基于氮化鎵寬禁帶半導(dǎo)體材料的深紫外LED作為這一新應(yīng)用的不二選取。這一全固態(tài)光源體積小、效率高、壽命長，僅僅是拇指蓋體積的芯片模組，就能夠發(fā)出比汞燈還要強(qiáng)的紫外光。
李晉閩認(rèn)為，采用深紫外LED替代傳統(tǒng)汞燈，在消毒殺菌的應(yīng)用類似于白光LED替代傳統(tǒng)光源在照明行業(yè)的應(yīng)用，將形成一個(gè)巨大的新興產(chǎn)業(yè)。
過去十數(shù)年里，我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，形成為了如今超過8000億元的巨大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。深紫外LED倘若實(shí)現(xiàn)對汞燈的替代，就寓意著在將來十年，深紫外產(chǎn)業(yè)將會發(fā)展作為一個(gè)像LED照明同樣的新的萬億產(chǎn)業(yè)。
“經(jīng)過這次疫情，人們對紫外深紫外LED會給予高度注重，尤其是關(guān)注到人們的公共衛(wèi)生安全，為紫外深紫外LED供給了一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇?！崩顣x閩說。
從日前的應(yīng)用來看，深紫外LED在水凈化、空氣凈化、生物探測等民用行業(yè)應(yīng)用廣泛。另外，紫外光源的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止殺菌消毒，在生化探測、殺菌醫(yī)療、聚合物固化及工業(yè)光催化等許多新興領(lǐng)域亦有廣闊前景。
基于深紫外巨大的應(yīng)用潛能，閆建昌深信，深紫外LED完全有可能發(fā)展作為一個(gè)區(qū)別于LED照明的新興的萬億產(chǎn)業(yè)。他說，因?yàn)?/span>LED擁有小巧便攜、環(huán)保安全、易于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，深紫外LED應(yīng)用范疇更易被拓展到便攜式消毒電子制品中，例如母嬰消毒器、電梯扶手殺菌機(jī)、迷你洗衣機(jī)內(nèi)置UV殺菌燈、掃地設(shè)備人等。
深紫外LED技術(shù)創(chuàng)新仍在路上
盡管前景一片光明，但不可否認(rèn)，深紫外LED日前還處在發(fā)展初期，光功率、光效、壽命等都還不盡人意，UVC-LED這類制品還需進(jìn)一步完善成熟。
閆建昌認(rèn)為，深紫外LED產(chǎn)業(yè)的首要技術(shù)瓶頸在于外延，亟需深紫外專用的MOCVD設(shè)備的支撐?！皣鴥?nèi)現(xiàn)有的用于藍(lán)光LED外延的1700臺MOCVD設(shè)備并不適于深紫外LED?！彼f，深紫外LED在技術(shù)層面仍面臨從核心材料到器件工藝的許多挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破和進(jìn)步是市場發(fā)展的根基。
雖然深紫外LED產(chǎn)業(yè)化面臨種種挑戰(zhàn)，但技術(shù)始終在向前進(jìn)步。
去年5月，全世界首條年產(chǎn)3000萬顆大功率紫外LED芯片量產(chǎn)生產(chǎn)線便在中科潞安正式投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的LED芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與核心器件國產(chǎn)化。
三安光電自2014年涉足深紫外UVC行業(yè)，針對已知有效殺菌波段已研發(fā)多種尺寸UVC芯片及小中大及超大功率UVC LED制品。記者從該企業(yè)認(rèn)識到，針對此次疫情，三安光電期盼同各大研究公司、院校聯(lián)手，供給有效殺菌波段UVC LED，針對此次新型冠狀病毒紫外照射滅菌實(shí)驗(yàn)及科研。
隨著技術(shù)進(jìn)步、學(xué)科交叉、應(yīng)用融合，持續(xù)催生新的應(yīng)用行業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)亦需要持續(xù)完善。“現(xiàn)有的紫外標(biāo)準(zhǔn)都是基于傳統(tǒng)汞燈的，日前紫外LED光源迫切需要從測試到應(yīng)用的一系列標(biāo)準(zhǔn)。”閆建昌說。
在深紫外殺菌消毒方面，標(biāo)準(zhǔn)化的確面臨著一系列挑戰(zhàn)。例如，紫外汞燈殺菌重點(diǎn)在253.7nm，而UVC LED波長重點(diǎn)分布在260 - 280nm，這為后續(xù)應(yīng)用的處理方法帶來一系列差異。
記者從國家半導(dǎo)體照明工程開發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟認(rèn)識到，為填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)化空白行業(yè)，聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化委員會發(fā)揮團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)快速響應(yīng)市場需要的優(yōu)良，開展了對計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、檢測等方面的調(diào)研，積極布局標(biāo)準(zhǔn)化體系，編寫了《紫外LED標(biāo)準(zhǔn)化體系報(bào)告》，起步了《紫外LED技術(shù)與應(yīng)用術(shù)語和定義》《紫外LED殺菌消毒技術(shù)報(bào)告》，將來將逐步構(gòu)建匹配UVC LED規(guī)模市場的新的標(biāo)準(zhǔn)化體系。
新冠肺炎疫情普及了公眾針對紫外殺菌消毒的認(rèn)知，無疑會促進(jìn)紫外LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，日前行業(yè)人士對此深信不疑，認(rèn)為行業(yè)面臨快速發(fā)展的機(jī)遇。將來，深紫外LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，需要上下游各方的團(tuán)結(jié)協(xié)作，才可把這塊“蛋糕”做大。
