日本理化学研究所（RIKEN）的物理学家设计了一种高效的LED，它对微生物和病毒是致命的，但对人类是安全的。有朝一日，它可以通过在满是人的房间里杀死病原体，帮助各国走出大流行病的阴影。

紫外线杀菌灯在消灭细菌和病毒方面非常有效，因此它们经常被医院用于消毒医疗器械等。这种类型的灯可以用LED构建，使其具有能源效率。然而，这些LED产生的紫外线在一定范围内会损害DNA，因此不能在人周围使用。

因此，研究人员一直想开发高效的LED，能在一个狭窄的远紫外光带内发光，既能很好地消毒，又对人体安全。

据了解，在不考虑安全性因素的情况下，杀菌LED灯通常由铝、镓和氮制成。通过增加铝的含量，这些LED可以被改造成在对人类安全的波长区域工作。这种方法以前曾被使用过，但会导致功率的大幅降低。

为了解决这个问题，日本理化学研究所的科学家们创造了一种设计更复杂的LED。他们把多层铝夹在一起，每层铝的比例略有不同。此外，在某些层中，他们还添加了少量的硅或镁。

这有效地为电子创造了一个障碍物，阻碍了它们在材料上的移动，并将它们在某些区域滞留更长时间。这导致该设备发射的光量增加，吸收的光量减少。

该团队使用计算机模拟来模拟所有可能的影响，以帮助确定理想的设计。研究人员表示，精确控制每层的厚度是最大的实验挑战。他们最终得到了一个在远紫外线下工作的LED，其输出功率几乎比他们之前的最佳值高十倍。

新冠病毒大流行让人们重新意识到，能够根除表面的病毒和微生物的重要性。研究人员表示，“我们相信，我们的发现和技术将对保障社会免受这次和未来大流行病的影响非常有用。”

未来，研究人员将努力进一步提高他们的LED的性能，这一产品在输出功率和功率效率方面仍有很大的改进空间。

编辑/范辉