Vêm aí a esterilização e a desinfecção a laser

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/12/2024

Laser monomodo ajustável, destacando a estrutura periodicamente ranhurada que viabilizou a tecnologia.
[Imagem: Taisei Kusui]

Esterilização a laser

Os sistemas de esterilização e desinfecção baseados em luz ultravioleta já demonstraram sua eficácia tanto em ambientes hospitalares quanto domésticos e científicos.

Mas um sistema capaz de eliminar bactérias nocivas usando laser pode ser ainda mais eficaz, mais fácil de operar e mais compacto. O problema é que ninguém havia até hoje conseguido fabricar um laser capaz de emitir luz adequada para essas aplicações.

O feito coube a Taisei Kusui e colegas da Universidade de Osaka, no Japão, que criaram um laser semicondutor compacto e com comprimento de onda ajustável na faixa azul do espectro, o primeiro no mundo com essas duas capacidades, um avanço significativo para a tecnologia de luz ultravioleta distante, com aplicações promissoras em esterilização e desinfecção.

A inovação foi possível graças a uma estrutura de fendas periódicas cuidadosamente escavadas em um semicondutor de nitreto de gálio e índio (InGaN), tornando possível criar um laser de comprimento de onda azul que é prático e adaptável para várias tecnologias.

A equipe havia demonstrado anteriormente o potencial dessa técnica, baseada em um fenômeno chamado geração de segundo harmônico, para criar um laser que opera em comprimentos de onda abaixo de 230 nanômetros (nm), que anteriormente exigiam lasers de pulso ultracurto, que são grandes e caros, como fontes de excitação. No entanto, uma fonte de luz ultravioleta distante prática requer um laser semicondutor azul com um comprimento de onda em torno de 460 nm.

A equipe agora venceu esta etapa graças ao aprimoramento do projeto de sua estrutura periódica.

O laser ultravioleta é compacto, podendo ser integrado em eletrodomésticos e outros aparelhos de pequeno porte.
[Imagem: Taisei Kusui et al. - 10.35848/1882-0786/ad66ab]

Laser integrado em eletrodomésticos

Originalmente projetados para a tecnologia Blu-ray, os lasers semicondutores de nitreto viram seu uso se expandir para o processamento de materiais metálicos como cobre e ouro, com potencial de aplicação em telas de próxima geração.

No entanto, os lasers azuis existentes oscilam em vários comprimentos de onda, e os dispositivos de conversão de cores de maior eficiência têm uma largura de banda muito estreita. Além disso, o controle preciso da cor e a capacidade de ajuste dessa cor são essenciais para aplicações práticas.

"Nosso laser semicondutor de nitreto de comprimento de onda ajustável oscila na banda de 405 nm, mas sua estrutura pode ser prontamente adaptada à banda de 460 nm também," explicou Kusui. "Combinado com nossos novos dispositivos de conversão de comprimento de onda, este laser permite a criação de uma fonte de luz ultravioleta distante compacta e prática que é segura para uso contínuo em ambientes internos, fornecendo esterilização e desinfecção efetivas e contínuas."

Graças ao projeto compacto e longa vida útil do novo laser ultravioleta, esta tecnologia de esterilização a laser poderá ser perfeitamente integrada a eletrodomésticos, como geladeiras e condicionadores de ar, contribuindo para um ambiente de vida mais saudável e seguro.

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