افزایش کارایی LEDهای فرابنفش با گرافن؛ گامی در مقابله با عوامل بیماری‌زا

شرکت آیکسترون (AIXTRON) اعلام کرد که به عنوان یکی از شرکای پروژه تحقیقاتی GraFunkL به منظور توسعه LEDهای فرابنفش (UVC) تقویت‌شده با گرافن انتخاب شده است. این فناوری جدید قرار است به طور ویژه برای مقابله با عوامل بیماری‌زای مقاوم در بیمارستان‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

کد خبر: ۷۸۹۳۲۶

تاریخ: ۲۱ فروردين ۱۴۰۴ - ۰۹:۰۷

به گزارش روز پنجشنبه گروه علمی ایران اکونومیست از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پروژه GraFunkL که مخفف عبارت “گرافن به عنوان لایه‌ای کاربردی در LEDهای UVC” است، با همکاری بخش مهندسی مواد الکتریکی دانشگاه دویسبورگ-اسن (University of Duisburg-Essen) به سرپرستی پروفسور دکتر گرد باخر (Gerd Bacher)، شرکت پروتمیکس (Protemics GmbH) مستقر در شهر آخن که در حوزه فناوری اندازه‌گیری تراهرتز تخصص دارد، و شرکت ای‌ام‌اس-ازرام (ams-OSRAM International GmbH) در شهر رگنسبورگ که یکی از پیشگامان فناوری نورپردازی و حسگرها محسوب می‌شود، اجرا خواهد شد.

این پروژه از سوی وزارت آموزش و تحقیقات فدرال آلمان (BMBF) طی سه سال آینده با بودجه‌ای بالغ بر ۲.۱ میلیون یورو حمایت می‌شود.

سال‌هاست که از پرتوهای فرابنفش برای مقابله با باکتری‌ها و ویروس‌های مقاوم استفاده می‌شود. این فناوری با تابش اشعه‌ای با طول موج خاص (در محدوده ۲۶۵ تا ۲۸۶ نانومتر) به عوامل بیماری‌زا، پیوندهای شیمیایی در ساختار DNA آن‌ها را تخریب کرده و از بین می‌برد.

در زمان حاضر، روش‌های مرسوم مبتنی بر لامپ‌های بخار جیوه هستند. اما منابع نوری مبتنی بر نیمه‌هادی‌ها نه‌تنها عمر طولانی‌تری دارند، بلکه فاقد جیوه سمی نیز هستند. از دیگر مزایای این منابع، اندازه کوچک و وزن کم آن‌هاست که امکان استفاده از آن‌ها را در تجهیزات قابل حمل فراهم می‌کند.

پروفسور دکتر میشائیل هویکن (Michael Heuken)، معاون فناوری‌های پیشرفته در شرکت آیکسترون، در خصوص این پروژه می‌گوید: “آنچه این پروژه را متمایز می‌کند، لایه نشانی مستقیم گرافن بر روی ویفر LEDهای UVC است. این اجزای فوتونیک جدید قابلیت استفاده در زمینه‌های متعددی، از جمله ضدعفونی هوای داخلی، تصفیه پساب و پاک‌سازی سطوح آلوده به میکروب را دارند.»

به‌کارگیری گرافن در این LEDها باعث افزایش بازدهی انرژی و بهبود شدت نور خروجی می‌شود. در واقع، لایه‌ای از گرافن با رسانایی الکتریکی بالا و شفافیت نوری زیاد در ساختار LEDهای UVC ادغام می‌شود که کارایی این دیودهای نوری را افزایش می‌دهد.

یکی دیگر از اهداف کلیدی پروژه GraFunkL، توسعه پلتفرمی صنعتی برای پوشش‌دهی گرافن بر روی سطحی وسیع‌تر، یعنی ویفرهایی با قطر تا ۱۵۰ میلی‌متر است. این پیشرفت، گامی مهم در مسیر یکپارچه‌سازی این فناوری در خط تولید صنعتی LEDهای UVC محسوب می‌شود.

تولید انبوه این LEDهای پیشرفته، همراه با افزایش بهره‌وری، زمینه را برای کاربرد گسترده‌تر این فناوری در بخش‌های مختلف، به‌ویژه در حوزه پزشکی فراهم خواهد کرد. علاوه بر این، تحقیقات این پروژه به رشد گرافن بر روی زیرلایه‌های غیر فلزی نیز بینش‌های جدیدی خواهد افزود که می‌تواند تحولی در تولید صنعتی این ماده ارزشمند ایجاد کند.

پیشرفت‌های حاصل از این پروژه، نه‌تنها حوزه بهداشت و سلامت را متحول می‌کند، بلکه راه را برای کاربردهای گسترده‌تر فناوری گرافن در صنعت الکترونیک و فوتونیک هموار می‌سازد.