火狐体育网址登录:“芯”基建-38:深紫外LED杀菌:更好更强更“黏”
发布时间:2022-06-26 09:45:42    来源:火狐体育网址    作者:火狐体育网址登录      点击次数:1

  1903年,丹麦科学家Niels Ryberg Finsen因紫外线光疗法治疗皮肤病获诺贝尔生理学或医学奖。

  利用紫外光杀菌具有上百年的历史。其原理很简单:通过高能量紫外光破坏细菌、病毒细胞中的 DNA和RNA分子结构,引起DNA链断裂、核酸和蛋白的交联破裂,造成细胞死亡,达到杀灭效果。

  紫外杀菌应用并不少见: 碗筷消毒柜,净水机等。 但主要是采用汞灯产生紫外光,存在外形大,启动时间长,易碎、使用寿命短、含汞有毒,污染环境等问题。

  新冠疫情的爆发,及 《水俣公约》 禁汞令 的 即 将 实施,使研发氮化物大功率深紫外LED杀菌芯片并在公共卫生领域应用成为迫切需求。 相比汞灯,紫外LED杀菌有高效广泛,安全环保,节能,寿命长,维护成本低,体积小,设计灵活等诸多优势。

  目前照明用 LED早已进入千家万户,虽然紫外LED(主要AlGaN/GaN材料)和照明LED(主要InGaN/GaN材料)都属于氮化物材料体系,但前者在技术难度上要大不少。现阶段深紫外 LED芯片外量子效率(EQE)普遍在10%以下,商业化水平基本在1%-3%。

  主要原因有:材料上, AlGaN和衬底较大的晶格失配,热失配,同时Al原子非常低的迁移率,导致材料位错密度高,内量子效率低;器件上,宽禁带AlGaN掺杂激活能,导致有效掺杂非常困难,电注入效率低;p-GaN会吸收和全反射对紫外光,且随波长变短TM偏振光占据主导,更难于被提取。此外,紫外光对硅胶等有机物的损伤,使得其可靠性面临挑战,更多无机封装的结构工艺和材料在研究。芯片目前较低的光功率密度,也促使业界研发多芯片功率模组封装等。

  然而,紫外LED杀菌产品除了需要提高效率和可靠性,变得更好更强以外,可能还需要更“黏”,需要更具有黏性。

  产品的较高黏性须建立在真实的需求之上,且需求越硬越好,需求频次越高越好。 “为赋新词强说愁”的刻意和勉强不会产生硬需求和高黏性。需求的频次也是重要的因素,高考志愿选填或者婚纱摄影等超低频需求不会产生高黏性。

  消毒杀菌在新冠疫情下的需求性变得越来越硬,需求频次也越来越高,在车站餐厅等一些公共场所甚至变得不可或缺。但是紫外LED消毒杀菌并不等同消毒杀菌,其他还有紫外汞灯、 酒精 、氯消毒、消毒水等化学物理灭菌方法。在有多种手段和产品时,消费者长期使用和比较反馈中便形成了自我认定的相对需求硬度。虽然紫外LED具有很多前述优势,但是在与传统手段比较中,在消费者方面存在效能反馈缺乏等不足,导致体验感较差,真实需求硬度并不能和其优势匹配。

  中国科学院生态环境中心等研究机构对紫外 LED消毒杀菌的效能评估和长期可靠性的研究表明,辐射剂量是紫外消毒设备效能评估的指标,紫外消毒可靠性保障的关键在于剂量达标。保障剂量达标关键在于辐射剂量的测试,可采用传统的生物剂量测试方法以及新研发的“探头+模型”剂量测试技术。紫外消毒器运行中的剂量是光场、流场和细菌病毒等微生物综合作用的结果,受到灯输出、套管(窗口)污染、水穿透率和流量的影响。剂量的准确监测和控制对于节能降耗和安全消毒至关重要。

  消费者希望能感受到看到的消杀效果,是类似涂在手心的酒精气味和凉嗖嗖的感觉,是看到PM2.5数值噌噌地往下降的立竿见影的效果,是被子太阳烘晒后的那股特殊味道,是需要能直观感受能直接体验的“爽”的感觉。消费者其实并不很关心芯片的效率是高点或是低点。

  但似乎紫外LED消杀系统产品目前还没有做到,一切都显得静悄悄,病毒消杀和消费者之间还没有建立起动态反馈联系,直接告诉消费者,“最初多少病毒细菌,有多少病毒细菌在多少秒内被消杀掉了,目前存留多少参与” …… 消费者于是会产生非常的“爽”的感觉!

  究其原因,可能是病菌种类多,浓度低,也许初始浓度都无法定量检测,更别说消杀后的浓度,要实时动态监测病菌的浓度就更难了。而报道的紫外 LED杀菌等实验结果是经精心设计,经专业机构如武汉病毒所等,经专业设备才能检测出来的。

  也许需要区分下直面消费者的产品思维和严谨理性的科研思维。比如,可以根据实时检测到的紫外光辐射剂量,或者其他产品性能参数,模拟病菌消杀的动态过程,增强体验感。但是目前深紫外LED本身计量、检测难度也较大,而深紫外光可能对人体皮肤伤害也需要考虑避免。

  有影响力的品牌具有黏性。肯德基麦当劳,可口可乐,苹果手机ipad,迪士尼,希尔顿喜来登等。

  建设有影响力的品牌,形成黏性,还确实有不少的路要走。中科潞安供应深紫外LED杀菌消毒装备,最近受到北京冬奥会和冬残奥会表彰。此前将深紫外LED抗疫物资驰援吉林、内蒙古等疫情前线,受到了业界关注和好评,提升了品牌形象和影响力。

  消费者使用习惯和惯性产生黏性。比如,在电脑上办公思考等待等间隙我习惯打开360安全软件,进行电脑清理,木马查杀,系统修复,优化加速等,一直被告知电脑很健康为止。微信在这方面做到了登峰造极。

  如何让便携灵动的紫外 LED杀菌消毒产品更加无缝,毫无违和的融入生活工作的方方面面,让饭前饭后洗手杀菌,睡前醒后脸帕鞋垫等烘干杀菌等成为再正常不过的黏性习惯呢?

  随着技术的进步,上下游的协同推进和健康卫生生活理念的更加深入人心,后疫情时代,完全可能。

  前述对黏性的讨论主要是针对消费者端。由于目前紫外LED ToC较低黏性,企业更多地精力放在对黏性敏感度较低的ToB。随着紫外LED芯片和产品变得更好更强,配套检测等技术的发展,以及B端市场的拉动,C端黏度也会逐步提升。

  银月光科技深耕健康智慧光源,向市场提供全品类紫外UVA UVB UVC LED,红外IR LED VCSEL产品和方案服务,在国内外市场拥有数百家优质合作伙伴,共同推动用光科技创造健康智慧生活的事业。返回搜狐,查看更多

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