Uma equipe internacional de pesquisadores do Japão e da Alemanha desenvolveu um novo sistema que converte a luz LED azul em luz ultravioleta B ou UVB de alta energia.
Como o sistema não requer nenhum dos materiais tóxicos e ineficientes que são tradicionalmente usados para a produção de UVB, ele abre as portas para aplicações usando UVB que são mais sustentáveis e ecologicamente corretas. Os resultados foram divulgados na revista Angewandte Chemie.
É difícil evitar falar sobre luz ultravioleta – especialmente durante o verão. Esses raios de alta energia produzidos pelo sol estão fora do espectro de luz visível e são um culpado conhecido por bronzeamentos e queimaduras solares. A luz ultravioleta é subdividida em três tipos, dependendo de seu comprimento de onda: A, B e C. A UVA contém a luz ultravioleta de onda longa que atinge a superfície da Terra, enquanto a UVB e a UVC de onda curta são absorvidas principalmente pela camada de ozônio.
No entanto, os cientistas descobriram que UVB e UVC produzidos artificialmente são úteis em aplicações como desinfecção. O UVB foi especificamente aplicado em processos que incluem reações fotoquímicas, desintoxicação de poluentes e tratamento de águas residuais. É até usado na área médica em tratamentos para doenças de pele, como eczema e vitiligo.
No entanto, a geração de UVB atualmente requer fontes como lâmpadas de mercúrio, que são ineficientes e tóxicas se descartadas de forma inadequada.
Uma maneira de contornar isso é gerar UVB por ‘conversão ascendente’ da luz produzida pelos LEDs. Upconversion é um método no qual um material absorve dois fótons de luz de energia mais baixa e combina suas energias para emitir um fóton de luz de energia mais alta. O método geralmente ocorre usando uma série de materiais orgânicos.
Ao longo dos anos, duas equipes de pesquisa no Japão e na Alemanha, lideradas por Nobuhiro Yanai, da Escola de Engenharia da Universidade de Kyushu, e Christoph Kerzig, da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz, respectivamente, têm trabalhado na avaliação de vários compostos para converter a luz azul de LEDs em UV. claro.
“O comprimento de onda da luz LED azul é o mais próximo no espectro de luz visível da luz UV. Tivemos sucesso na conversão da luz LED azul de comprimento de onda mais longo em UVA de comprimento de onda mais curto. Portanto, nosso próximo passo foi encontrar compostos que pudessem converter a luz LED azul em UVB”, explica Yanai. “Com nossos colaboradores em Mainz, construímos moléculas candidatas e começamos a triagem de suas características.”
A colaboração foi um grande sucesso, para dizer o mínimo. Eles não apenas foram capazes de desenvolver moléculas que convertem a luz azul do LED em UVB, como também evitaram o uso de metais pesados tradicionalmente usados em tais processos.
“Nossas investigações mostram evidências de uma conversão ascendente de azul para UVB até então não relatada, que também é um caminho para uma produção mais segura e sustentável de UVB”, conclui Yanai. “No entanto, este primeiro sistema de upconversion é baseado em líquido e depende de várias reações bimoleculares que dificultam sua estabilidade e uso a longo prazo. Ademais, a taxa atual de conversão é de cerca de 1%, naturalmente nosso próximo objetivo é aumentar a eficiência ao desenvolver reutilizáveis materiais para aplicações versáteis.”
Com informações de Science Daily.