Τεχνολογία χωρίς υδράργυρο, φιλική προς το περιβάλλον.
Μια ερευνητική σύμπραξη μεταξύ ακαδημαϊκής και βιομηχανικής καινοτομίας οδήγησε στην ανάπτυξη ενός επαναστατικού τσιπ υπεριώδους ακτινοβολίας, με την ικανότητα να εξουδετερώνει μικροοργανισμούς όπως βακτήρια, ιούς και μύκητες, και να ενσωματώνεται σε καθημερινά προϊόντα διατροφής.
Το νέο αυτό τσιπ σχεδιάστηκε από το Κέντρο Αριστείας LUMINOUS! για Ημιαγώγιμο Φωτισμό και Οθόνες στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang της Σιγκαπούρης (NTU Singapore), σε συνεργασία με την τεχνολογική εταιρεία PureFize Technologies από τη Σουηδία. Έχει ήδη αξιοποιηθεί σε μια εμπορικά διαθέσιμη συσκευή που αποσκοπεί στη διατήρηση της φρεσκάδας των τροφίμων μέσω απολύμανσης στο εσωτερικό των δοχείων αποθήκευσης.
Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές λάμπες UVC που βασίζονται στον υδράργυρο, το νέο τσιπ χρησιμοποιεί καθοδοφωταύγεια για την παραγωγή υπεριώδους φωτός, αποφεύγοντας τις τοξικές επιπτώσεις και τους κινδύνους διαρροής. Περιλαμβάνει μια κάθοδο από νανοδομές οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO) και μία άνοδο που ενεργοποιείται από την πρόσκρουση ηλεκτρονίων, εκπέμποντας υπεριώδες φως κυρίως στο μήκος κύματος των 265 nm, το πλέον αποτελεσματικό για την αποδόμηση του DNA των μικροοργανισμών.
Το φάσμα εκπομπής του τσιπ επεκτείνεται και στις περιοχές UVB και UVA, ενισχύοντας την ικανότητα του συστήματος να διασπά δύσκολες βιολογικές δομές όπως κυτταρικά τοιχώματα, πρωτεΐνες και λιπίδια. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα είναι η λειτουργία του σε ευρύ θερμοκρασιακό εύρος (-20 έως 100°C) και η άμεση ενεργοποίησή του χωρίς ανάγκη ψύξης.
Οι δοκιμές απέδειξαν την αποτελεσματικότητα του τσιπ σε παθογόνους μικροοργανισμούς του νερού, όπως τα Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli και Legionella pneumophila, ενώ εξουδετέρωσε και τον ιό SARS-CoV-2. Η απόδοση του τσιπ θεωρείται συγκρίσιμη με αυτή των συμβατικών λαμπτήρων υδραργύρου, με το σημαντικό πλεονέκτημα της ασφάλειας και της περιβαλλοντικής συμβατότητας.
Η τεχνολογία ενσωματώθηκε στο EcoLoc, μια φορητή συσκευή που συνεργάζεται με ειδικά σχεδιασμένο καπάκι για τα δοχεία τροφίμων της σειράς IKEA 365+. Μέσα σε αυτό το περιβάλλον, η χρήση του τσιπ παρέτεινε τη φρεσκάδα τροφίμων όπως φρούτα, ψωμί, λαχανικά και κρέατα έως και μία εβδομάδα, χωρίς αισθητή αλλοίωση σε γεύση ή άρωμα.
Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει την περαιτέρω ενσωμάτωση της τεχνολογίας σε προϊόντα που σχετίζονται με την αποθήκευση, τη μεταφορά και την υγειονομική ασφάλεια των τροφίμων. Οι εφαρμογές επεκτείνονται και στον χώρο της ιατρικής τεχνολογίας, όπου απαιτείται απολύμανση ακριβείας χωρίς τοξικά υπολείμματα ή περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Η μελέτη της ερευνητικής ομάδας δημοσιεύτηκε στο Advanced Optical Materials.
