安装办公照明灯？别再用美甲UV 灯消毒口罩！破除紫外光UV LED应用两大迷思

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别再用美甲UV 灯消毒口罩！破除紫外光UV led应用两大迷思

2022-03-13    

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　　疫情连续扩散未见趋缓，无论是口罩或种种有助消毒除菌的防疫类用品仍求过于供，其他像是紫外线(Ultraviolet，UV)LED 相关产物包罗除菌棒、消毒灯等询问度也大增。不外，能够有用灭菌消毒的UV LED 应用需要一定条件，晶光电董事长暨总司理魏志宏博士指出，其要害就在于准确的波长与剂量。

　　迷思一：所有UV LED 产物都能杀菌消毒?

　　UV LED 紫外线产物在疫情延烧下需求增温，却也有民众误以为只要是UV 产物都具有消毒灭菌功效，甚至泛起以美甲UV 灯消毒口罩的例子，事实上该产物的UV 波长基本无法消鸩杀菌。由于差异波段的UV 各具差异效用，若要有用除菌消毒，首先必须选择准确的UV 波长，这就得先从UV 紫外光辐射分类最先讲起。

　　凭证ISO-DIS-21348 分类说明，UV 波长局限在400 nm 以下，主要可分为长波长紫外线UVA、中波长UVB 及短波长UVC。UVA 波长介于315 nm 至400 nm，主要应用于UV 固化、油墨印刷、PCB 曝光、美甲、纸钞识别等工业与消费领域;UVB 波长介于280 nm 至315 nm，多用于紫外光疗、医疗保健方面。

▲ 美甲UV 灯为UVA 波长，无法为口罩消毒灭菌(Source: Shutterstock)

　　至于现实具有消毒灭菌效用的紫外光则是UVC，波段为200 nm 至280 nm，属波长最短且能量最强的紫外光，经由短时间照射可损坏细菌、病毒、霉菌、芽孢菌等微生物细胞内的DNA或RNA 结构，使细胞无法滋生再生而殒命，到达消鸩杀菌的功效，也因此被普遍应用在外面、水、空气净化及杀菌消毒等方面。

　　已往杀菌手艺多接纳UV 水银汞灯，但体积较大、能耗高又容易造成污染，厥后在手艺演进下逐渐由UV LED 取代，不仅体积小效能高，在产物设计上更弹性多元，而且能耗低、寿命长，也无化学残留，更平安也更环保。

　　迷思二：UVC LED 产物能百分之百秒杀细菌?

　　虽然相符波长的UVC LED 对外面、空气和水能施展消鸩杀菌与净化作用，但要快速灭菌到达「秒杀」水平，重点在于「剂量」(Dose)是否足够。

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　　魏志宏示意，「剂量(mJ/cm 2)= UVC辐射强度(mW/cm 2)x时间(Sec)」，辐射强度愈高，杀菌时间就会相对愈短，因此若要到达秒杀水平，UVC LED光强度就必须提升，针对差异细菌或病毒等微生物的UV致死剂量也各有差异。他提到已往SARS病毒的例子，以光强90 μW/cm 2(相当于0.09 mW/cm 2)照射30分钟即1,800秒就能将病毒乐成祛除;若是将时间缩短到1.8秒的秒杀水平，要到达相同剂量就必须将强度提高到90,000 μW/cm 2(即90 mW/cm 2)。

　　只管现在有些研究数据指出，UVC LED 某水平能使新型冠状病毒存活率下降，但测试条件和剂量并不透明，仍需待进一步研究才可能证实。可以确定的是，UVC LED 产物对一样平常消毒除菌确实有用，例如用于外面灭菌的杀菌棒、杀菌盒;空气净化机、流动或静止水杀菌等，只是差异产物的光强、所需照射时间、除菌消毒效能，照样得视各自的设计而定。

▲ 具杀菌功效的UVC LED 水瓶(Source：《科技新报》摄)

▲ 瓶盖内所置入的UVC LED(Source：《科技新报》摄)

▲ 举行杀菌时可从瓶盖上方看到剩余秒数(Source：《科技新报》摄)

▲ 可携式UVC LED 空气杀菌净化机，可在车内于无人状态下使用(Source：《科技新报》摄)

　　除了剂量是重点，还要搭配无死角照射的光学设计才气提高除菌力。魏志宏以自家开发的流动水杀菌模组为例，说明该模组接纳单一颗20 mW UVC LED 晶片，水流量每分钟3 公升，除菌率可达99.99 %，要害就在模组内里的光学设计。运用无死角的光学设计，能平均照射所有流进的水量，从而到达靠近百分之百的杀菌效果，而且UV LED 光强也不必过高以免造成过热。也就是说，即便UV LED 功率再高，若光学设计有瑕疵泛起死角，也无法让流进来的水所有受光，杀菌力也会打折，足见其主要性。

▲ Bioraytron 流动水杀菌模组强调无死角光学设计，除菌率可达99.99 %(Source：《科技新报》摄)

　　杀菌消毒需求大增，UVC LED 应用腾飞

　　LED 产业为因应市场急速变化，不少厂商数年前就最先朝利基市场「蓝海」应用生长，UV LED 即是其中之一。LED 厂包罗晶电、隆达、光鋐、研晶、亿光等早已投入开发UVC LED 市场。另如台塑化与日商日机装(Nikkiso)也合资确立福机装(NKFG)，配合生长UV LED 事业。

▲ NKFG 除菌棒产物(Source：《科技新报》摄)

　　不外，几年前市场对UV LED 手艺与应用普遍认知不足，加上价钱偏高，一直未见显著发展，直到近年手艺生长渐趋成熟，晶片价钱也有所降低，逐渐开出不少应用并步入量产。尤其最近受到武汉肺炎影响，UVC LED 市场需求急增，在各方面条件到位下，未来生长也备受看好。

　　随着市面上UV LED 相关产物愈来愈多，消费者除了得清晰分辨差异UV LED 的产物用途，选择波长和剂量真正具有杀菌效能的UVC LED 产物外，也要郑重使用阻止直视或照射皮肤、直接接触人体，在准确使用下做为一样平常生涯的防疫利器。

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