LED de diamante emite luz que mata bactérias

Diamante semicondutor

Engenheiros japoneses construíram um LED de diamante que emite luz ultravioleta capaz de destruir bactérias atuando diretamente em seu DNA.

Satoshi Yamasaki e Toshiharu Makino, do instituto de pesquisas AIST, usaram diamante semicondutor, juntamente com outros materiais semicondutores, para criar o novo diodo emissor de luz que poderá substituir as atuais lâmpadas germicidas, feitas à base de mercúrio.

Além de ter demonstrado alta eficiência na ação bactericida contra a bactéria Escherichia coli (E. coli), o LED de diamante dispensa o perigoso mercúrio, é menor e gasta muito menos energia - cerca de 0,3 mW.

LEDs contra as bactérias

A necessidade de esterilização de materiais e superfícies ganhou ares de preocupação mundial com a recente epidemia da Gripe A(H1N1). Mas a necessidade de evitar contaminações com bactérias poderia evitar danos à saúde que são difíceis de contabilizar, eventualmente muito maiores do que a atual epidemia viral.

Mas ainda não foi desta vez que a população pode contar com uma tecnologia de esterilização que fosse simples e barata. Embora as lâmpadas de mercúrio sejam largamente utilizadas nas tarefas de esterilização, elas são grandes demais para permitir a fabricação de dispositivos portáteis, e que sejam baratos o suficiente para estarem ao alcance do poder de compra da população.

Os LEDs, por sua vez, há muito tempo são vistos como a próxima onda na iluminação, graças ao seu baixíssimo consumo de energia. Mas os LEDs capazes de emitir luz ultravioleta ainda não haviam se tornado práticos.

LEDs ultravioleta

O diamante é frequentemente chamado de o semicondutor definitivo pelo seu potencial de rendimento muito acima do que é alcançável com os semicondutores tradicionais, como o silício e o germânio.

Isto tem impulsionado as pesquisas com películas super finas de diamante - veja, por exemplo, Telas de diamante e lâmpadas frias serão feitas com película de diamante.

Agora, os pesquisadores japoneses parecem ter alcançado o objetivo, criando um LED capaz de emitir luz ultravioleta com comprimento de onda de 235 nanômetros.

O LED de diamante dissipa uma potência de 0,3 mW, o que está muito próximo de um LED UV comercialmente viável.

Os testes mostraram que o LED UV é eficiente para eliminar a bactéria E.coli, uma das maiores responsáveis por infecções em hospitais, restaurantes e mesmo no ambiente doméstico.

Esterilização com luz

A chamada "esterilização a seco", feita com lâmpadas, tem muitas vantagens sobre outras técnicas de esterilização, incluindo a eliminação de bactérias termo-tolerantes e a ausência de efeitos químicos residuais.

A luz ultravioleta age diretamente no DNA bacteriano, inibindo sua proliferação. Teoricamente, a luz ultravioleta mais eficiente nesse papel deve ter um comprimento de onda de 260 nanômetros, que é a frequência na qual o DNA bacteriano absorve a luz.

As lâmpadas de mercúrio utilizadas hoje emitem luz com comprimento de onda de 254 nanômetros. O novo LED emite luz UV até na frequência de 235 nanômetros.

Para se ter uma ideia do progresso alcançado, hoje não existem LEDs comercialmente viáveis que emitam luz com comprimento de onda abaixo de 350 nanômetros.

Isto porque é muito difícil fabricá-los com os materiais semicondutores tradicionais, à base de nitreto de gálio. O avanço alcançado pelos cientistas só foi possível graças à utilização do diamante semicondutor.