과학자들이 청색 LED 조명을 UVB로 변환하는 지속 가능한 방법을 개발하다

일본과 독일의 과학자들은 청색 LED 조명을 UVB로 변환하는 새롭고 지속 가능한 방법을 고안했습니다.

전통적으로 UVB 생산에 사용되는 독성이 있고 비효율적인 재료에 의존하지 않는 새로운 시스템은 UVB 응용 분야에 보다 지속 가능하고 환경 친화적인 솔루션을 제공합니다. 연구 결과는 Angewandte Chemie 저널에 게재되었습니다.

과학자들은 인공적으로 생산된 UVB와 UVC가 소독과 같은 응용 분야에 유용하다는 사실을 발견했습니다. 특히 UVB는 광화학 반응, 오염 물질 해독, 폐수 처리 등의 공정에 적용되었습니다. 습진이나 백반증과 같은 피부 질환 치료를 위한 의료 분야에서도 사용됩니다.

그러나 현재 UVB를 생성하려면 수은 램프와 같은 광원이 필요하며, 이는 부적절하게 폐기할 경우 비효율적이고 독성이 있습니다.

이를 해결하는 한 가지 방법은 LED에서 생성된 빛을 '업컨버팅'하여 UVB를 생성하는 것입니다. 상향변환은 물질이 낮은 에너지의 광자 두 개를 흡수하고 그 에너지를 결합하여 에너지가 높은 광자 한 개를 방출하는 방법입니다. 이 방법은 일반적으로 일련의 유기 물질을 사용하여 발생합니다.

수년에 걸쳐 큐슈 대학 공학 대학원의 야나이 노부히로(Nobuhiro Yanai)와 마인츠 요하네스 구텐베르크 대학의 크리스토프 케르지그(Christoph Kerzig)가 이끄는 일본과 독일의 두 연구팀은 LED의 청색광을 UV로 상향 변환하기 위한 다양한 화합물을 평가하기 위해 노력해 왔습니다. 빛. 그들은 청색 LED 빛을 UVB로 상향 변환하는 분자를 개발할 수 있었을 뿐만 아니라 이러한 공정에 전통적으로 사용되는 중금속의 사용을 피할 수도 있었습니다.

"우리의 조사는 지금까지 보고되지 않은 청색에서 UVB로의 상향 변환에 대한 증거를 보여 주며, 이는 UVB의 보다 안전하고 지속 가능한 생산을 위한 방법이기도 합니다"라고 Yanai는 결론지었습니다. “그러나 이 최초의 상향 변환 시스템은 액체 기반이며 안정성과 장기간 사용을 방해하는 여러 이중 분자 반응에 의존합니다. 게다가 현재 전환율은 약 1%입니다. 당연히 우리의 다음 목표는 효율성을 높이는 동시에 다양한 응용 분야에 사용할 수 있는 재사용 가능한 재료를 개발하는 것입니다.”