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265~280nm深紫外LEDのデメリット
265~280nm深紫外LEDの波長には強い殺菌効果がありますが、人体にも悪影響があります。
目から紫外線が入る図
たとえばブルーライトでは以下のような影響があります。
265~280nm深紫外LEDは、本来であればオゾン層に阻まれ地上には届かない波長の光です。ブルーライトの波長は380~500nmで、それと比較しても強力なことが分かります。深紫外の光を浴びていると、目への酷い障害が起こったり、皮膚への障害が起こります。そのため深紫外LEDは病院の手術室や浄水など、人の居ない場所での使用に限定されます。
405nm近紫外LEDのメリット
対して405nm近紫外LEDは、太陽光の波長の中にあり人体に影響がないうえに、殺菌効果も実証済みです。
光の波長と405nmの位置
(表)405nm近紫外LEDを使用したCOVID-19の不活性化
(照射距離20mm)
人体に影響が少ない為、一般の照明と同様に屋内外の照明として使用でき、内視鏡カメラやカテーテルといったメディカル用としても使用できます。さらに表からも分かるように、照射距離20㎜で5分間照射することで99.74%のコロナウイルス不活性化が実証されています。その為、体外・体内共にウイルスの除去に使用できると考えられます。405nm近紫外LEDは使用できる用途が非常に幅広いLEDです。
病院
百貨店
公共施設
ジム
空港
学校
オフィス
飲食店
その他
405nm近紫外LEDを内視鏡やカテーテルに実装する事を考えました。すでに内視鏡の照明にLEDが使用され10年以上になります。胃カメラに近紫外LEDを実装しピロリ菌に照射して効果を得たり、血管が狭くなっている際にバルーンカテーテルを挿入し膨らませることで血流をよくすることがあります。これらを応用し、内視鏡カメラやカテーテルに405nm近紫外LEDを実装し、体内からウイルスを除去出来ると考えられます。
最近では技術の進歩によってLEDチップの小型化が進み、Mini LEDやmicro LEDが開発されたことによって、内視鏡カメラやカテーテルにも実装可能になってきています。
この新型コロナウイルスは変異するため、同じワクチンでの対抗には限界があり、常に新しいワクチン開発が必須です。さらにワクチンには有効期限があります。しかし、405nm近紫外LEDの照射による死滅方法は、このウイルスに対して99.74%の不活性化が実証されている為、非常に有効な手段であると考えられます。
従来の電球や蛍光灯と比較して消費電力約80%の削減が可能です。 電気エネルギーの光への変換率が比較的高く寿命が長いです。 よってカーボンニュートラルに大きく貢献できます。 さらに技術の進歩によって小型化が進んでいます。 ひとことで『LED』と言っても波長によって『色』や『UV LED』『赤外線LED』等様々な光を再現できます。 つまり多種多様な場面で使用用途があるのです。
最初に申しました通り、LEDは従来の電球や蛍光灯と比較して約80%の消費電力削減が可能で、寿命も長いです。 そのためご家庭や企業の室内照明に使いやすいのはもちろん、交通機関や公共施設に使用することで脱炭素や省エネルギーに貢献出来ます。
またLEDは、虫が寄り付きにくいため、飲食店や病院等衛生面が気になる場面にも有効です。
さらに通常、博物館など歴史的資料の展示を行う場面では、ライトの光によって変褪色や脆化が起こる為、細心の注意を払う必要があります。 しかし文化財展示用の白色LEDを使用することで、損傷抑制が可能です。
LEDは外観照明としても優秀で、イルミネーション等照明を使用した芸術性で人々の心を明るく照らしてくれます。
ある程度のある程度の小型化が必要だったり、明るさが必要な場面でもLEDは申し分なく、液晶のバックライトや内視鏡カメラの照明、車載用照明としても使用されています。
LEDは植物栽培や漁業の養殖にも使われ、LEDの配色と強度を変えることで、葉野菜の成長促進、ビタミンCの増加、魚の生育を早めることが可能となってきています。
UV LEDの中でもUVAは、ネイルアートやUVレジンの硬化に使われています。従来では大型紫外線ランプが使用されていましたが、硬化に時間がかかり、かつ装置が大きいという問題がありました。しかしUVAを使用する事で、硬化時間を半分以上に短縮し装置も小型化に成功。現在ではほとんどUVAが使用されるようになってきました。