Cahaya ultraviolet mempunyai sejarah yang panjang sebagai pembasmi kuman dan virus SARS-CoV-2, yang menyebabkan COVID-19, mudah diberikan tidak berbahaya oleh cahaya UV. Persoalannya ialah cara terbaik untuk memanfaatkan cahaya UV untuk melawan penyebaran virus dan melindungi kesihatan manusia sebagai orang bekerja, belajar, dan membeli-belah di dalam rumah.
Virus ini merebak dalam beberapa cara. Laluan utama penghantaran adalah melalui hubungan orang ke orang melalui aerosol dan titisan yang disebut apabila seseorang yang dijangkiti bernafas, ceramah, nyamuk atau batuk. Virus ini juga boleh disebarkan apabila orang ramai menyentuh wajah mereka tidak lama selepas menyentuh permukaan yang telah tercemar oleh individu yang dijangkiti. Ini adalah kebimbangan khususnya dalam tetapan penjagaan kesihatan, ruang niaga di mana orang sering menyentuh kaunter dan barangan, dan dalam bas, kereta api dan pesawat.
Sebagai jurutera alam sekitar yang mengkaji cahaya UV, saya telah memerhatikan bahawa UV boleh digunakan untuk mengurangkan risiko penghantaran melalui kedua-dua laluan. Lampu UV boleh menjadi komponen mesin mudah alih, sama ada robot atau dikawal manusia, yang membasmi permukaan. Mereka juga boleh dimasukkan dalam pemanasan, pengudaraan, dan sistem penghawa dingin atau sebaliknya diletakkan dalam aliran udara untuk membasmi udara dalaman. Walau bagaimanapun, portal UV yang dimaksudkan untuk membasmi orang ramai kerana mereka memasuki ruang dalaman mungkin tidak berkesan dan berpotensi berbahaya.
Apa itu cahaya ultraviolet?
Sinaran elektromagnet, yang termasuk gelombang radio, cahaya yang kelihatan dan X-ray, diukur dalam nanoeters, atau jutaan milimeter. Irradiation UV terdiri daripada panjang gelombang antara 100 dan 400 nanosiser, yang terletak hanya di luar bahagian violet spektrum cahaya yang kelihatan dan tidak kelihatan kepada mata manusia. UV dibahagikan kepada wilayah UV-A, UV-B dan UV-C, masing-masing adalah 315-400 nanoeters, 280-315 nanoeters dan 200-280 nanetet.
Lapisan ozon dalam at atfera menapis panjang gelombang UV di bawah 300 nanometers, yang menghalang UV-C dari matahari sebelum ia sampai ke permukaan Bumi. Saya fikir UV-A sebagai julat suntanning dan UV-B sebagai julat pembakaran matahari. Dos UV-B yang cukup tinggi boleh menyebabkan luka kulit dan kanser kulit.
UV-C mengandungi panjang gelombang yang paling berkesan untuk membunuh patogen. UV-C juga berbahaya kepada mata dan kulit. Sumber cahaya UV tiruan yang direka untuk pembasmian kuman mengeluarkan cahaya dalam julat UV-C atau spektrum yang luas yang termasuk UV-C.
Bagaimana UV membunuh patogen
Foto UV antara 200 dan 300 nanometer diserap dengan agak cekap oleh asid nukleik yang membentuk DNA dan RNA, dan foto di bawah 240 nanometer juga diserap dengan baik oleh protein. Biomolecules penting ini rosak oleh tenaga yang diserap, menyebabkan bahan genetik di dalam zarah virus atau mikroorganisma tidak dapat meniru atau menyebabkan jangkitan, mengaktifkan patogen.
Ia biasanya mengambil dos cahaya UV yang sangat rendah dalam julat germicidal ini untuk mengaktifkan patogen. Dos UV ditentukan oleh keamatan sumber cahaya dan tempoh pendedahan. Untuk dos yang diperlukan, sumber intensiti yang lebih tinggi memerlukan masa pendedahan yang lebih pendek, manakala sumber intensiti yang lebih rendah memerlukan masa pendedahan yang lebih lama.
Meletakkan UV untuk bekerja
Pembasmian kuman UV, yang boleh dilakukan oleh robot seperti ini, mengurangkan jangkitan yang diperoleh hospital. Pejabat Hal Ehwal Awam Pusat Perubatan Tentera Marcy Sanchez/William Beaumont
Terdapat pasaran yang mantap untuk peranti pembasmian kuman UV. Hospital telah menggunakan robot yang mengeluarkan cahaya UV-C selama bertahun-tahun untuk membasmi bilik pesakit, bilik operasi dan kawasan lain di mana jangkitan bakteria boleh merebak. Robot-robot ini, yang termasuk Tru-D dan Xenex, memasuki bilik kosong antara pesakit dan berkeliaran di sekitar jauh mengeluarkan irradiation UV berkuasa tinggi untuk membasmi permukaan. Cahaya UV juga digunakan untuk membasmi instrumen perubatan dalam kotak pendedahan UV khas.
UV sedang digunakan atau diuji untuk membasmi bas, kereta api dan pesawat. Selepas digunakan, robot UV atau mesin dikawal manusia yang direka untuk dimuatkan dalam kenderaan atau pesawat bergerak melalui dan membasmi permukaan yang boleh dicapai oleh cahaya. Perniagaan juga sedang mempertimbangkan teknologi untuk membasmi gudang dan ruang niaga.
Pihak Berkuasa Transit Metropolitan BandarAya New York (MTA) sedang menguji penggunaan cahaya ultraviolet untuk membasmi kereta api bawah tanah luar perkhidmatan. MTA, CC BY-SA
Ia juga mungkin untuk menggunakan UV untuk membasmi udara. Ruang dalaman seperti sekolah, restoran dan kedai yang mempunyai beberapa aliran udara boleh memasang lampu UV-C overhed dan bertujuan untuk membasmi udara kerana ia beredar. Begitu juga, sistem HVAC boleh mengandungi sumber cahaya UV untuk membasmi udara kerana ia bergerak melalui kerja saluran. Syarikat penerbangan juga boleh menggunakan teknologi UV untuk membasmi udara dalam pesawat, atau menggunakan lampu UV di bilik mandi antara kegunaan.
Jauh UV-C - selamat untuk manusia?
Bayangkan jika semua orang boleh berjalan-jalan secara berterusan dikelilingi oleh cahaya UV-C. Ia akan membunuh mana-mana virus aerosolized yang memasuki zon UV di sekeliling anda atau yang keluar dari hidung atau mulut anda jika anda dijangkiti dan menumpahkan virus. Cahaya juga akan membasmi kulit anda sebelum tangan anda menyentuh muka anda. Senario ini mungkin berteknik beberapa hari tidak lama lagi, tetapi risiko kesihatan adalah kebimbangan yang ketara.
Apabila panjang gelombang UV berkurangan, keupayaan foto untuk menembusi kulit berkurangan. Foto-foto panjang gelombang pendek ini diserap dalam lapisan kulit atas, yang meminimumkan kerosakan DNA kepada sel-sel kulit yang aktif membahagikan di bawah. Pada panjang gelombang di bawah 225 nanot – rantau UV-C Jauh - UV nampaknya selamat untuk pendedahan kulit pada dos di bawah paras pendedahan yang ditakrifkan oleh Jawatankuasa Antarabangsa mengenai Perlindungan Sinaran Bukan Pengion.
Penyelidikan mengesahkan nombor-nombor ini menggunakan model tetikus. Walau bagaimanapun, kurang diketahui tentang pendedahan kepada mata dan kulit yang cedera pada panjang gelombang UV-C Jauh ini dan orang ramai harus mengelakkan pendedahan langsung di atas had selamat.
Janji Far UV-C untuk patogen pembasmian kuman selamat membuka banyak kemungkinan untuk aplikasi UV. Ia juga membawa kepada beberapa kegunaan pramatang dan berpotensi berisiko.
Sesetengah perniagaan memasang portal UV yang meniru orang ramai ketika mereka berjalan melalui. Walaupun peranti ini mungkin tidak menyebabkan banyak kemudaratan atau kerosakan kulit dalam beberapa saat berjalan melalui portal, dos yang rendah dihantar dan berpotensi untuk membasmi pakaian juga mungkin tidak berkesan untuk berpunca daripada sebarang penularan virus.
[Mendalam pengetahuan, setiap hari. Daftar untuk surat berita Perbualan.]
Yang paling penting, keselamatan mata dan pendedahan jangka panjang tidak dikaji dengan baik, dan jenis peranti ini perlu dikawal selia dan disahkan untuk keberkesanan sebelum digunakan dalam persekitaran awam. Kesan pendedahan halus germicidal berterusan terhadap mikrobiome alam sekitar secara keseluruhan juga perlu difahami.
Memandangkan lebih banyak kajian mengenai Far UV-C menanggung bahawa pendedahan kepada kulit manusia tidak berbahaya dan jika kajian mengenai pendedahan mata tidak menunjukkan kemudaratan, ada kemungkinan bahawa sistem cahaya Far UV-C yang disahkan dipasang di tempat awam boleh menyokong percubaan untuk mengawal penularan virus untuk SARS-CoV-2 dan lain-lain patogen virus udara yang berpotensi, hari ini dan ke masa depan.
