疫情突如其來,，一些平常不被關(guān)注的垂直品類迅速走紅,。口罩,、護(hù)目鏡,、消毒水等與疫情防控相關(guān)的物資成為搶手貨。經(jīng)此一疫,，全社會(huì)增進(jìn)了健康意識(shí),，消毒清潔行業(yè)在保障人民生命健康中的地位無(wú)疑獲得提升。其中,，紫外線殺菌作為一種消毒防護(hù)手段,，也因?yàn)橐咔槎那募涌斐砷L(zhǎng)步伐。

防控疫情,，紫外殺菌燈如何發(fā)揮作用,，未來紫外殺菌技術(shù)朝著什么方向演進(jìn)，紫外殺菌應(yīng)用層面面臨哪些困惑,？針對(duì)這些問題,，近日記者采訪了多位專家和業(yè)內(nèi)人士。

戰(zhàn)“疫”：紫外線能有效滅活冠狀病毒

紫外線消毒殺菌是古老而又行之有效的方法,。太陽(yáng)底下曬被子就是最原始的利用紫外線除螨,、消毒殺菌。

非典時(shí)期,，中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所的專家發(fā)現(xiàn),，使用強(qiáng)度大于90μW／cm2的紫外線照射冠狀病毒30分鐘，可以殺滅SARS病毒,?！缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝自\療方案（試行第五版）》中指出,，新型冠狀病毒對(duì)紫外線敏感。近期研究發(fā)現(xiàn),，新型冠狀病毒與SARS冠狀病毒存在相關(guān)性,。因此理論上科學(xué)合理使用紫外線可有效滅活冠狀病毒。

半導(dǎo)體照明聯(lián)合創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,、中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員李晉閩介紹說,，紫外線消毒殺菌的原理就是利用高能量的紫外光打斷DNA雙螺旋鏈，從而達(dá)到對(duì)細(xì)菌和病毒的滅活,。

據(jù)了解,，相比化學(xué)殺菌消毒，紫外線的優(yōu)勢(shì)是殺菌效率高,，滅活一般在幾秒內(nèi)完成,，而且不產(chǎn)生其它化學(xué)污染物。正因?yàn)椴僮鞣奖?，可適用于所有空間,，紫外殺菌燈在各大電商平臺(tái)成為搶手貨。在一線醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu),，它也是重要的殺菌消毒設(shè)備,。

以此次疫情較重的武漢為例，當(dāng)?shù)蒯t(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)紫外燈具需求較大,。為了馳援疫情防控,，1月28日，昕諾飛（中國(guó)）向武漢火神山醫(yī)院捐贈(zèng)930套紫外消毒燈,。1月31日,，歐司朗中國(guó)向武漢市第一、第四,、第五醫(yī)院捐贈(zèng)500多套紫外除菌燈具,。這些專業(yè)的紫外除菌燈具，不僅能消除醫(yī)院室內(nèi)的病毒,，還能在很大程度上減輕護(hù)士的日常消毒工作,，讓護(hù)士們留出更多時(shí)間照顧病人。

昕諾飛（中國(guó)）向記者表示,，不僅是在醫(yī)院,，紫外殺菌燈還可對(duì)微生物進(jìn)行滅活。家庭可通過安裝紫外線凈水系統(tǒng)凈化用水,，配有紫外燈的空氣凈化器可對(duì)空氣中漂浮的細(xì)菌進(jìn)行無(wú)害化處理,。

深紫外LED，一個(gè)可以預(yù)見的新興產(chǎn)業(yè)

紫外線實(shí)現(xiàn)有效殺菌消毒需要滿足一定要求,。李晉閩說,，要注意紫外線光源的波長(zhǎng),、照射劑量和時(shí)間。即必須是波長(zhǎng)280nm以下的UVC波段的深紫外光,，對(duì)不同的細(xì)菌和病毒要滿足一定的照射劑量和時(shí)間，否則不能滅活,。

據(jù)中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員閆建昌介紹,，根據(jù)波長(zhǎng)劃分，紫外波段可分UVA,、UVB,、UVC不同波段?！癠VC是波長(zhǎng)最短能量最高的一個(gè)波段,，實(shí)際上對(duì)于殺菌消毒，真正最有效的就是UVC這個(gè)被稱為深紫外的波段,?！彼f。

目前,，在民用和工業(yè)領(lǐng)域消毒殺菌應(yīng)用的深紫外光源大多是汞燈,。由于汞對(duì)人類社會(huì)和環(huán)境的重大影響，從今年開始,，限定汞使用和排放的國(guó)際《水俁公約》正式生效,，傳統(tǒng)的汞燈將限制、禁止生產(chǎn)和使用,，并逐步退出市場(chǎng),。開發(fā)出一種全新的環(huán)保、高效紫外光源,，成為了擺在人們面前的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn),。而基于氮化鎵寬禁帶半導(dǎo)體材料的深紫外LED成為這一新應(yīng)用的不二選擇。這一全固態(tài)光源體積小,、效率高,、壽命長(zhǎng)，僅僅是拇指蓋大小的芯片模組,，就可以發(fā)出比汞燈還要強(qiáng)的紫外光,。

李晉閩認(rèn)為，采用深紫外LED替代傳統(tǒng)汞燈,，在消毒殺菌的應(yīng)用類似于白光LED替代傳統(tǒng)光源在照明領(lǐng)域的應(yīng)用,，將形成一個(gè)巨大的新興產(chǎn)業(yè)。

過去十多年里,，我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,，形成了如今超過8000億元的巨大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,。深紫外LED如果實(shí)現(xiàn)對(duì)汞燈的替代，就意味著在未來十年,，深紫外產(chǎn)業(yè)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)像LED照明一樣的新的萬(wàn)億產(chǎn)業(yè),。

“通過這次疫情，人們對(duì)紫外深紫外LED會(huì)給予高度重視,，特別是關(guān)注到人們的公共衛(wèi)生安全,，為紫外深紫外LED提供了一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇?！崩顣x閩說,。

從目前的應(yīng)用來看，深紫外LED在水凈化,、空氣凈化,、生物探測(cè)等民用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。此外,，紫外光源的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止殺菌消毒,，在生化探測(cè)、殺菌醫(yī)療,、聚合物固化及工業(yè)光催化等諸多新興領(lǐng)域也有廣闊前景,。

基于深紫外巨大的應(yīng)用潛力，閆建昌深信,，深紫外LED完全有可能發(fā)展成為一個(gè)不同于LED照明的新興的萬(wàn)億產(chǎn)業(yè),。他說，由于LED具有小巧便攜,、環(huán)保安全,、易于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，深紫外LED應(yīng)用范疇更容易被拓展到便攜式消毒電子產(chǎn)品中,，比如母嬰消毒器,、電梯扶手殺菌機(jī)、迷你洗衣機(jī)內(nèi)置UV殺菌燈,、掃地機(jī)器人等,。

深紫外LED技術(shù)創(chuàng)新仍在路上

盡管前景一片光明，但不可否認(rèn),，深紫外LED目前還處于發(fā)展初期,，光功率、光效,、壽命等都還不盡人意,，UVC-LED這類產(chǎn)品還需進(jìn)一步完善成熟。

閆建昌認(rèn)為,，深紫外LED產(chǎn)業(yè)的首要技術(shù)瓶頸在于外延,，亟需深紫外專用的MOCVD設(shè)備的支撐,。“國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的用于藍(lán)光LED外延的1700臺(tái)MOCVD設(shè)備并不適于深紫外LED,?！彼f，深紫外LED在技術(shù)層面仍面臨從核心材料到器件工藝的許多挑戰(zhàn),，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的突破和進(jìn)步是市場(chǎng)發(fā)展的根基,。

雖然深紫外LED產(chǎn)業(yè)化面臨種種挑戰(zhàn)，但技術(shù)一直在向前進(jìn)步,。

去年5月,，全球首條年產(chǎn)3000萬(wàn)顆大功率紫外LED芯片量產(chǎn)生產(chǎn)線便在中科潞安正式投產(chǎn),，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的LED芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與核心器件國(guó)產(chǎn)化,。

三安光電自2014年涉足深紫外UVC領(lǐng)域，針對(duì)已知有效殺菌波段已開發(fā)多種尺寸UVC芯片及小中大及超大功率UVC LED產(chǎn)品,。記者從該企業(yè)了解到,，針對(duì)此次疫情，三安光電希望同各大科研機(jī)構(gòu),、院校聯(lián)手,，提供有效殺菌波段UVC LED，針對(duì)此次新型冠狀病毒紫外照射滅菌試驗(yàn)及研究,。

隨著技術(shù)進(jìn)步,、學(xué)科交叉、應(yīng)用融合,，不斷催生新的應(yīng)用領(lǐng)域,，標(biāo)準(zhǔn)也需要不斷完善。“現(xiàn)有的紫外標(biāo)準(zhǔn)都是基于傳統(tǒng)汞燈的,，目前紫外LED光源迫切需要從測(cè)試到應(yīng)用的一系列標(biāo)準(zhǔn),。”閆建昌說,。

在深紫外殺菌消毒方面,，標(biāo)準(zhǔn)化的確面臨著一系列挑戰(zhàn)。比如,，紫外汞燈殺菌主要在253.7nm,，而UVC LED波長(zhǎng)主要分布在260 - 280nm，這為后續(xù)應(yīng)用的解決方案帶來一系列差異,。

記者從國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟了解到,，為填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)化空白領(lǐng)域，聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)揮團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的優(yōu)勢(shì),，開展了對(duì)計(jì)量,、標(biāo)準(zhǔn),、檢測(cè)等方面的調(diào)研，積極布局標(biāo)準(zhǔn)化體系,，編寫了《紫外LED標(biāo)準(zhǔn)化體系報(bào)告》,，啟動(dòng)了《紫外LED技術(shù)與應(yīng)用術(shù)語(yǔ)和定義》《紫外LED殺菌消毒技術(shù)報(bào)告》，未來將逐步構(gòu)建匹配UVC LED規(guī)模市場(chǎng)的新的標(biāo)準(zhǔn)化體系,。

新冠肺炎疫情普及了大眾對(duì)于紫外殺菌消毒的認(rèn)知,，無(wú)疑會(huì)促進(jìn)紫外LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前行業(yè)人士對(duì)此深信不疑,，認(rèn)為行業(yè)面臨快速發(fā)展的機(jī)遇,。未來，深紫外LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大,，需要上下游各方的團(tuán)結(jié)協(xié)作,，才能把這塊“蛋糕”做大。