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深紫外LED的8種玩法

2020-04-02    

中國照明網原創

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導語: 一場疫情,讓深紫外LED殺菌燈從專業場所走入公眾的視野。嗅覺靈敏的企業家們紛紛開足馬力,推出深紫外殺菌燈新品搶占市場份額。隨著技術精進、市場擴容和產業發展,使得紫外LED的市場前景越來越廣闊。

  一場疫情,讓深紫外LED殺菌燈從專業場所走入公眾的視野。嗅覺靈敏的企業家們紛紛開足馬力,推出深紫外殺菌燈新品搶占市場份額。隨著技術精進、市場擴容和產業發展,使得紫外LED的市場前景越來越廣闊。

  紫外LED是指發光中心波長在400nm以下的LED,那么除了常見的殺菌燈,深紫外LED還可以用在哪些領域?

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  據有關數據顯示,全球UV LED市場從2018-2023年復合增長率達到27%,預計未來五年國內深紫外LED殺菌消毒應用市場規模將達千億級。除固化市場穩定成長之外,表面/空氣殺菌凈化、靜止水殺菌、流動水殺菌為未來主要成長動能。

  疫情期間,眾多照明企業推出 “深紫外殺菌燈” 新品搶占市場。但是面對深紫外LED千億級的市場規模,除了殺菌燈,照明企業還可以關注哪些領域?對此中照網編輯部整理了部分深紫外LED產品應用領域的市場情況分析,希望為企業帶來新機遇。

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  一、紫外固化光源

  紫外固化技術波長范圍在320nm-400nm,是通過紫外線照射有機涂料,使其發生輻射交聯反應,將相對分子質量低的物質固化成相對分子質量高的物質的化學過程。

  例如UV膠在制作業中的廣泛應用,給紫外LED固化光源帶來了市場,蘋果公司(Apple)使用UV膠涂布保護感測元件避免紫外線侵害,并采用紫外LED取代傳統紫外汞燈作為固化光源,在蘋果領頭帶動之下促使紫外LED市場應用快速增長;在印刷油墨固化工藝中,光化學反應的實際吸收波長約為350~370nm 之間,利用UVLED可以更好地實現。

  而另一個被忽略的美甲市場,對紫外LED美甲固化燈有更廣闊的市場應用。據相關研究顯示,中國的人均美甲年消費次數是10.7次,美甲產品和美甲服務正在成為美容行業中一個急速發展的經濟增長點。隨著全國美甲店數量的快速增長,紫外LED美甲固化燈產品炙手可熱,其憑借節能環保,安全便攜,響應速度快,固化時間短等優勢正在大范圍取代傳統汞燈美甲固化燈。未來UVLED美甲光療燈在美甲行業應用市場值得期待。

  二、醫用型紫外光療

  紫外光療的波長范圍在275nm-320nm,其原理是光能量引起一系列化學反應,有消炎、止痛、抗佝僂病的作用,常用以治療皮膚化膿性炎癥和其他皮炎、疼痛癥候群、佝僂病或軟骨病等。

  其中波長310-313nm范圍的紫外線稱之為窄譜中波紫外線(NBUVB),集中了紫外線中生物活性最強的部分直接作用皮膚患處,同時過濾掉對皮膚有害的不良波段紫外線,副作用小,作用于皮膚角質層,起效時間短,見效快等特性,成為了最熱門的研究課題之一,特別是以LED 作為光源的光療儀,是目前醫學領域的研究熱點 。LED 有著效率高、功耗低、產熱少、壽命長、綠色環保的特點,在光療領域作為一種高效安全的光源被廣泛使用。

  三、紫外光通信

  紫外光通信是基于大氣散射和吸收的無線光通信技術。它的基本原理是以日盲區的光譜為載波,在發射端將信息電信號調制加載到該紫外光載波上,已調制的紫外光載波信號利用大氣散射作用進行傳播,在接收端通過對紫外光束的捕獲和跟蹤建立起光通信鏈路,經光電轉換和解調處理提取出信息信號。

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  紫外光在大氣中的散射作用使紫外光的能量傳輸方向發生改變,這為紫外光通信奠定了通信基礎,但吸收作用帶來的衰減使紫外光的傳輸限定在一定的距離內。紫外光通信是基于大氣散射和吸收的無線光通信技術。

  紫外光通信特別適用于復雜環境下近距離抗干擾保密通信。目前已經實現UV-LED 實現短距離的信號散射傳輸,在實際的通信應用中,可以將UV-LED 組成陣列結構,通過提高發射功率來增加紫外光通信的傳輸距離。

  四、深紫外LED水凈化

  深紫外LED水凈化的波長范圍在200nm-280nm,其殺菌原理是破壞微生物的DNA 結構,使細菌死亡或無法繁殖,從而實現殺菌目的,純物理消毒,無毒無殘留無異味,非常簡潔高效所以應用領域廣泛。隨著本來疫情給公眾帶來的影響,公眾在日常生活中的健康意識不斷增強,未來,表面/空氣殺菌凈化、靜止水殺菌、流動水殺菌為深紫外LED。

  五、光解氧化油煙凈化技術

  光解氧化油煙凈化技術原理是利用185nm的專用紫外線燈將油脂分子鏈切斷,形成小的油脂分子,同時185nm 的專用紫外光與空氣中的氧反應后產生臭氧,臭氧將小油脂分子氧化,生成水和二氧化碳及微量白色粉末,同時,油煙中的有機物被光解氧化,煙道中的異味也隨之消除,以“治標治本”的方式達到無污染排放。

  光解氧化油煙凈化技術的優點是:工藝流程短,可以在煙罩內處理。分解氧化油煙氣體中的有害物質、祛除油煙異味,消毒殺菌、無漬油、免維護,祛除火災隱患、使用壽命長,運行成本低,無噪音、操作簡單,凈化效率高、安裝簡捷,不產生二次污染和管理容易,無須專人管理。

  六、光觸媒空氣凈化技術

  光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱,它涂布于基材表面,在紫外光及可見光的作用下,產生強烈催化降解功能:能有效地降解空氣中有毒有害氣體;能有效殺滅多種細菌,并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理;同時還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能。

  (1)空氣凈化 :對甲醛、苯、氨氣、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等影響人類身體健康的有害有機物起到凈化作用。(2)負氧離子:釋放負氧離子,中科院理化技術研究所對國內某光觸媒進行檢測后發現,使用優質遠紅外光觸媒噴涂100平米建筑面積的房間,相當于種了25棵白樺樹的凈化效果。(3)殺菌:對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等具有殺菌功效。在殺菌的同時還能分解由細菌死體上釋放 出的有害復合物。(4)除臭:對香煙臭、廁所臭、垃圾臭、動物臭等具有除臭功效。(5)防污:防止油污、灰塵等產生。對浴室中的霉菌、水銹、便器的黃堿及鐵銹和涂染面褪色等 現象同樣具有防止其產生的功效。(6)凈化:具有水污染的凈化及水中有機有害物質的凈化功能,且表面具有超親水性,有防霧、易洗、易干的效能。

  七、UVLED植物照明

  傳統農業種植因為缺乏紫外光譜的組成成分,導致農作物的生長和品質存在一定的缺陷,在探尋了植物生長的秘訣,發現UVLED對農作物的生長具有十分明顯的作用,如提高蔬菜中抗氧化物的含量、增加藥用作物中次生代謝物質的累積、加快花卉葉片和花瓣中顯色物質的合成累積等。而UVLED的節能環保、冷光源、使用壽命、體積小、光質純、高光效、波長類型豐富、光譜能量易復合、調制便捷等突出的優勢,使得UVLED在植物工廠領域得了突破。

  隨著國家“十三五”明確重點發展“LED節能光源、立體無土栽培、光溫耦合節能環境控制、營養液調控、基于網絡的智能管理、人工光植物工廠、自然光植物工廠集成示范等”七大領域,以緩解日益突出的食品危機。而作為七大重點發展領域中的“LED節能光源”, UVLED在植物工廠領域可謂占據了舉足輕重的地位,未來植物照明市場前景可期。

  八、熒光技術

  紫外分析儀是熒光技術的應用,熒光技術是某些物質受一定波長的光激發后,在極短時間內(10-8秒)會發射出波長大于激發波長的光,這種光稱為熒光。這一發光現象在各方面的應用及有關的方法稱為熒光技術。

  利用熒光技術設計的紫外分析儀主要是物質的定性方面的應用:(1)在科學實驗工作中檢測,許多主要物質如蛋白質、核苷酸等。(2)在藥物生產和研究中,可用來檢查激素生物堿,維生素等各種能;產生熒光藥品質量,特別適宜作薄層分析和紙層分析斑點和檢測。(3)在染料涂料橡膠、石油等化學行業中,測定各種熒光材料,熒光指示劑及添加劑,鑒別不同種類的原油和橡膠制品。(4)紡織化學纖維中可測定不同種類的原材料。如羊毛,真絲人造纖維,棉花,合成纖維,并可檢查成品質量。(5)在糧油,蔬菜,食品部門,可用于檢查毒素(如黃曲霉素等),食品添加劑,變質的蔬菜、水果、可可豆、巧克力、脂肪、蜂蜜、糖蛋等的質量。(6)在地質、考古等部門,可起到發現各種礦物質,判別文物化石的真偽。(7)在公安部門可檢查指紋、測定密寫字跡等。

  隨著疫情的介紹,讓公眾對于公共健康和居家健康有了一個全新的認識,可以看到未來,深紫外LED 市場的潛力與發展前景,以生活健康為主題的紫外LED產品會成為市場的主流推廣對象。

編輯:嚴志祥

來源:中國照明網原創

標簽:深紫外  LED  玩法  

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