संकीर्ण wavebands यूवी प्रकाश के कीटाणुओं को मारने — ScienceDaily


जबकि प्रतीक्षा के लिए पूर्ण पहुँच उनके प्रयोगशालाओं के कारण COVID-19 प्रतिबंध, पर वैज्ञानिकों के राष्ट्रीय मानक संस्थान और प्रौद्योगिकी (NIST) ले लिया है, इस दुर्लभ अवसर को रिपोर्ट करने के लिए तकनीकी जानकारी की अग्रणी अनुसंधान वे पर आयोजित की कीटाणुशोधन के पीने के पानी का उपयोग कर पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश.

वापस 2012 में, NIST वैज्ञानिकों और उनके सहयोगियों के कई पत्रों में प्रकाशित कुछ मौलिक निष्कर्षों के साथ संभावित लाभ के लिए जल उपयोगिता कंपनियों. लेकिन ये लेख कभी नहीं पूरी तरह से समझाया विकिरण सेटअप बना दिया है कि काम संभव है ।

अब, पहली बार के लिए, NIST शोधकर्ताओं का प्रकाशन कर रहे हैं की तकनीकी जानकारी के अद्वितीय प्रयोग है, जो पर भरोसा एक पोर्टेबल लेजर का परीक्षण करने के लिए कितनी अच्छी तरह अलग अलग तरंग दैर्ध्य के यूवी प्रकाश निष्क्रिय अलग अलग पानी में सूक्ष्मजीवों. काम प्रतीत होता है आज में की समीक्षा की वैज्ञानिक उपकरणों (RSI).

“हम चाहते किया गया है करने के लिए औपचारिक रूप से लिखने के लिए इस साल,” ने कहा कि NIST टॉम Larason. “अब हम करने के लिए समय है दुनिया को बताने के बारे में यह.”

एक तात्कालिकता के प्रकाशन के लिए एक पूर्ण विवरण के NIST प्रणाली है कि शोधकर्ताओं कल्पना का उपयोग कर यह यूवी के लिए सेटअप नए प्रयोगों से परे जाना है कि अध्ययन के पीने के पानी और ठोस सतहों के कीटाणुशोधन और हवा. संभावित अनुप्रयोगों शामिल हो सकते हैं बेहतर यूवी कीटाणुशोधन के अस्पताल के कमरे और यहां तक कि पढ़ाई कैसे की धूप inactivates के कोरोना के लिए जिम्मेदार COVID-19.

“जहाँ तक मुझे पता है, कोई भी दोहराया गया है, इस काम में कम से कम नहीं में जैविक अनुसंधान के लिए,” Larason कहा. “यही कारण है कि हम चाहते हैं प्राप्त करने के लिए इस कागज के बाहर अब.”

अच्छा पीने के लिए पर्याप्त

पराबैंगनी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है कि बहुत कम कर रहे हैं के लिए मानव आंख को देखने के लिए. यूवी से पर्वतमाला के बारे में 100 नैनोमीटर (एनएम) के लिए 400 एनएम, जबकि मनुष्य देख सकते हैं, एक इंद्रधनुष के रंग से बैंगनी के बारे में (400 एनएम) लाल रंग के लिए (के बारे में 750 एनएम).

एक तरह से कीटाणुरहित करने के लिए पीने का पानी है करने के लिए यह चमकाना यूवी प्रकाश के साथ, टूट जाती है जो हानिकारक सूक्ष्मजीवों’ डीएनए और संबंधित अणुओं.

के समय में मूल अध्ययन, सबसे अधिक पानी विकिरण प्रणालियों में इस्तेमाल एक यूवी दीपक कि उत्सर्जित इसके यूवी प्रकाश पर एक एकल तरंगदैर्ध्य, 254 एनएम. साल के लिए, हालांकि, पानी की उपयोगिता कंपनियों को दिखाया गया था में बढ़ती रुचि का एक अलग प्रकार की कीटाणुशोधन दीपक था कि “polychromatic,” जिसका अर्थ है यह उत्सर्जित पराबैंगनी प्रकाश पर कई अलग अलग तरंग दैर्ध्य. लेकिन की प्रभावशीलता नए लैंप नहीं किया गया था अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है, ने कहा, कार्ल एक प्रकार का वृक्ष, एक कोलोराडो विश्वविद्यालय बोल्डर (घन मीटर बोल्डर) पर्यावरण इंजीनियर था, जो एक प्रमुख अन्वेषक के 2012 के अध्ययन.

“हम खोज की मध्य 2000 के दशक में कि polychromatic यूवी स्रोत थे के लिए और अधिक प्रभावी वायरस निष्क्रियता — विशेष रूप से, क्योंकि इन लैंप का उत्पादन पराबैंगनी प्रकाश के कम से कम तरंग दैर्ध्य है, के तहत 230 एनएम,” एक प्रकार का वृक्ष कहा. “लेकिन यह मुश्किल था करने के लिए यों तो कैसे और अधिक प्रभावी और क्या तंत्र है कि के प्रभाव में थे.”

2012 में, एक समूह के सूक्ष्म जीव विज्ञानियों और पर्यावरण इंजीनियरों के नेतृत्व में घन मीटर बोल्डर में रुचि थी जोड़ने के लिए ज्ञान का आधार है, जो पानी की उपयोगिता कंपनियों के बारे में पड़ा यूवी कीटाणुशोधन. धन के साथ पानी से रिसर्च फाउंडेशन, एक nonprofit संगठन है, वैज्ञानिकों के लिए देख रहे थे विधिपूर्वक परीक्षण कैसे संवेदनशील विभिन्न कीटाणुओं थे करने के लिए अलग अलग तरंग दैर्ध्य के यूवी प्रकाश.

आम तौर पर, प्रकाश स्रोत के लिए ये प्रयोग किया गया है कि एक दीपक उत्पन्न करता है की एक विस्तृत श्रृंखला यूवी तरंग दैर्ध्य. करने के लिए संकीर्ण बैंड आवृत्तियों के रूप में बहुत संभव के रूप में, शोधकर्ताओं ने’ योजना के लिए किया गया था चमक के लिए प्रकाश के माध्यम से फिल्टर. लेकिन है कि अभी भी उत्पादित होता अपेक्षाकृत व्यापक, 10 एनएम बैंड के प्रकाश के हैं, और अवांछित आवृत्तियों होगा लहूलुहान फिल्टर के माध्यम से, यह निर्धारित करने के लिए मुश्किल है, जो वास्तव में तरंग दैर्ध्य थे inactivating प्रत्येक सूक्ष्मजीव.

के सूक्ष्म जीव विज्ञानियों और इंजीनियरों के लिए करना चाहता था एक क्लीनर, अधिक चलाया स्रोत के लिए यूवी प्रकाश. तो, वे कहा जाता है पर NIST में मदद करने के लिए.

NIST विकसित की है, बनाया गया है और संचालित एक प्रणाली देने के लिए एक अच्छी तरह से नियंत्रित यूवी बीम पर प्रत्येक नमूना सूक्ष्मजीवों के लिए परीक्षण किया जा रहा है. सेटअप शामिल डालने में नमूना प्रश्न-एक पेट्री डिश के साथ पानी से भरा एक निश्चित एकाग्रता के नमूनों — में एक प्रकाश तंग बाड़े ।

क्या बनाता है यह प्रयोग अद्वितीय है कि NIST बनाया गया यूवी बीम दिया जा करने के लिए एक tunable लेजर. “ट्यून करने योग्य” का मतलब है यह उत्पादन कर सकते हैं प्रकाश की एक किरण के साथ एक बहुत ही संकीर्ण बैंडविड्थ — कम से कम एक एकल नैनोमीटर — एक व्यापक रेंज के तरंग दैर्ध्य में, इस मामले से 210 एनएम में 300 एनएम. लेजर भी पोर्टेबल अनुमति देता है, वैज्ञानिकों के लिए इसे लाने के लिए जहां प्रयोगशाला काम किया जा रहा था का आयोजन किया. शोधकर्ताओं ने यह भी इस्तेमाल किया एक NIST-calibrated यूवी डिटेक्टर को मापने के लिए प्रकाश मार पेट्री डिश से पहले और बाद में प्रत्येक माप के लिए, सुनिश्चित करें कि वे वास्तव में पता था कि कैसे ज्यादा प्रकाश था मार प्रत्येक नमूना.

वहाँ थे चुनौतियों का एक बहुत कुछ प्राप्त करने के लिए प्रणाली काम करने के लिए. शोधकर्ताओं ferried यूवी प्रकाश के लिए पेट्री डिश की एक श्रृंखला के साथ दर्पण । हालांकि, अलग अलग यूवी तरंग दैर्ध्य की आवश्यकता होती है विभिन्न चिंतनशील सामग्री है, तो NIST शोधकर्ताओं था डिजाइन करने के लिए एक प्रणाली का इस्तेमाल किया है कि दर्पण के साथ विभिन्न चिंतनशील कोटिंग्स है कि वे सकता है बाहर स्वैप के बीच परीक्षण चलाता है. वे भी खरीद करने के लिए एक प्रकाश विसारक लेने के लिए लेजर बीम — जो एक उच्च तीव्रता के केंद्र में है-और यह बाहर फैल गया था तो यह है कि वर्दी पूरे पानी का नमूना.

अंत परिणाम था की एक श्रृंखला के रेखांकन से पता चला है कि कैसे विभिन्न कीटाणुओं प्रतिक्रिया व्यक्त करने के लिए यूवी प्रकाश के विभिन्न तरंग दैर्ध्य-पहली बार के लिए डेटा के कुछ रोगाणुओं के साथ-अधिक से अधिक परिशुद्धता से मापा जाता है । और टीम के कुछ पाया है, अप्रत्याशित परिणाम है. उदाहरण के लिए, वायरस प्रदर्शित की वृद्धि की संवेदनशीलता के रूप में तरंग दैर्ध्य से नीचे कम 240 एनएम. लेकिन के लिए अन्य रोगाणुओं जैसे Giardia, यूवी संवेदनशीलता उसी के बारे में था के रूप में भी तरंग दैर्ध्य कम.

“परिणाम से इस अध्ययन में इस्तेमाल किया गया है काफी अक्सर द्वारा जल उपयोगिता कंपनियों, नियामक एजेंसियों और दूसरों में यूवी क्षेत्र पर सीधे काम कर पानी-और भी हवा-कीटाणुशोधन ने कहा,” घन मीटर बोल्डर पर्यावरण इंजीनियर सारा बेक, पहले लेखक पर तीन पत्र से उत्पादित यह 2012 का काम । “समझ जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को निष्क्रिय विभिन्न रोगजनकों कर सकते हैं कीटाणुशोधन प्रथाओं और अधिक सटीक और कुशल है,” उसने कहा.

मैं, यूवी रोबोट

एक ही प्रणाली है कि NIST डिजाइन पहुंचाने के लिए एक नियंत्रित, संकीर्ण बैंड के लिए यूवी प्रकाश के लिए पानी के नमूने भी इस्तेमाल किया जा सकता के लिए भविष्य के प्रयोगों के साथ अन्य संभावित अनुप्रयोगों ।

उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने आशा है कि कैसे पता लगाने के लिए अच्छी तरह से यूवी प्रकाश के कीटाणुओं को मारता है ठोस सतहों पर पाया उन जैसे अस्पताल में कमरे, और यहां तक कि कीटाणुओं को हवा में निलंबित कर दिया. कम करने के प्रयास में अस्पताल का अधिग्रहण संक्रमण, कुछ चिकित्सा केन्द्रों में किया गया है नष्ट कमरे के साथ एक स्टरलाइज़ बीम के यूवी विकिरण में किया रोबोटों द्वारा.

लेकिन वहाँ रहे हैं कोई वास्तविक मानक अभी तक के उपयोग के लिए इन रोबोटों, शोधकर्ताओं ने कहा, इसलिए हालांकि वे प्रभावी हो सकते हैं, यह मुश्किल है के लिए पता है कि कैसे प्रभावी है, या तुलना करने के लिए की ताकत अलग अलग मॉडल है ।

“उपकरणों के लिए है कि चमकाना सतहों, वहाँ चर का एक बहुत । कैसे क्या आप जानते हैं कि वे काम कर रहे हैं?” Larason कहा. एक प्रणाली की तरह NIST उपयोगी हो सकता है विकसित करने के लिए एक मानक तरीका परीक्षण करने के लिए विभिन्न मॉडलों की कीटाणुशोधन बॉट ।

एक अन्य संभावित परियोजना की जांच कर सकता है सूर्य के प्रकाश के प्रभाव पर उपन्यास coronavirus, दोनों में हवा और सतहों पर, Larason कहा. और मूल सहयोगियों ने कहा कि वे आशा का उपयोग करने के लिए लेजर प्रणाली के लिए भविष्य की परियोजनाओं से संबंधित करने के लिए पानी कीटाणुशोधन ।

“सूक्ष्मजीवों की संवेदनशीलता और वायरस के लिए अलग अलग यूवी तरंग दैर्ध्य है, अभी भी बहुत ज्यादा के लिए प्रासंगिक मौजूदा पानी और हवा कीटाणुशोधन आचरण,” बेक ने कहा, “विशेष रूप से दी गई नई प्रौद्योगिकियों के विकास के रूप में अच्छी तरह के रूप में नए कीटाणुशोधन चुनौतियों, इस तरह के रूप में उन लोगों के साथ जुड़े COVID-19 और अस्पताल का अधिग्रहण संक्रमण, उदाहरण के लिए.”



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