深紫外LED有哪些應(yīng)用領(lǐng)域

一場疫情，讓深紫外LED殺菌燈從專業(yè)場所走入公眾的視野。嗅覺靈敏的企業(yè)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(shù)精進(jìn)、市場擴(kuò)容和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使得紫外LED的市場前景越來越廣闊。

紫外LED是指發(fā)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(lǐng)域？

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球UV LED市場從2018－2023年復(fù)合增長率達(dá)到27％，預(yù)計未來五年國內(nèi)深紫外LED殺菌消毒應(yīng)用市場規(guī)模將達(dá)千億級。除固化市場穩(wěn)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(yè)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(guī)模，除了殺菌燈，照明企業(yè)還可以關(guān)注哪些領(lǐng)域？對此中照網(wǎng)編輯部整理了部分深紫外LED產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的市場情況分析，希望為企業(yè)帶來新機(jī)遇。

一、紫外固化光源

紫外固化技術(shù)波長范圍在320nm－400nm，是通過紫外線照射有機(jī)涂料，使其發(fā)生輻射交聯(lián)反應(yīng)，將相對分子質(zhì)量低的物質(zhì)固化成相對分子質(zhì)量高的物質(zhì)的化學(xué)過程。

例如UV膠在制作業(yè)中的廣泛應(yīng)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(hù)感測元件避免紫外線侵害，并采用紫外LED取代傳統(tǒng)紫外汞燈作為固化光源，在蘋果領(lǐng)頭帶動之下促使紫外LED市場應(yīng)用快速增長；在印刷油墨固化工藝中，光化學(xué)反應(yīng)的實際吸收波長約為350～370nm 之間，利用UVLED可以更好地實現(xiàn)。

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(yīng)用。據(jù)相關(guān)研究顯示，中國的人均美甲年消費次數(shù)是10．7次，美甲產(chǎn)品和美甲服務(wù)正在成為美容行業(yè)中一個急速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增長點。隨著全國美甲店數(shù)量的快速增長，紫外LED美甲固化燈產(chǎn)品炙手可熱，其憑借節(jié)能環(huán)保，安全便攜，響應(yīng)速度快，固化時間短等優(yōu)勢正在大范圍取代傳統(tǒng)汞燈美甲固化燈。未來UVLED美甲光療燈在美甲行業(yè)應(yīng)用市場值得期待。

二、醫(yī)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(xué)反應(yīng)，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(qiáng)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(zhì)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(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點 。LED 有著效率高、功耗低、產(chǎn)熱少、壽命長、綠色環(huán)保的特點，在光療領(lǐng)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(shù)。它的基本原理是以日盲區(qū)的光譜為載波，在發(fā)射端將信息電信號調(diào)制加載到該紫外光載波上，已調(diào)制的紫外光載波信號利用大氣散射作用進(jìn)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(jīng)光電轉(zhuǎn)換和解調(diào)處理提取出信息信號。

紫外光在大氣中的散射作用使紫外光的能量傳輸方向發(fā)生改變，這為紫外光通信奠定了通信基礎(chǔ)，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(nèi)。紫外光通信是基于大氣散射和吸收的無線光通信技術(shù)。

紫外光通信特別適用于復(fù)雜環(huán)境下近距離抗干擾保密通信。目前已經(jīng)實現(xiàn)UV－LED 實現(xiàn)短距離的信號散射傳輸，在實際的通信應(yīng)用中，可以將UV－LED 組成陣列結(jié)構(gòu)，通過提高發(fā)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(jié)構(gòu)，使細(xì)菌死亡或無法繁殖，從而實現(xiàn)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(yīng)用領(lǐng)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(qiáng)，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(shù)

光解氧化油煙凈化技術(shù)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(yīng)后產(chǎn)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(jī)物被光解氧化，煙道中的異味也隨之消除，以“治標(biāo)治本”的方式達(dá)到無污染排放。

光解氧化油煙凈化技術(shù)的優(yōu)點是：工藝流程短，可以在煙罩內(nèi)處理。分解氧化油煙氣體中的有害物質(zhì)、祛除油煙異味，消毒殺菌、無漬油、免維護(hù)，祛除火災(zāi)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(chǎn)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(shù)

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(dǎo)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(chǎn)生強(qiáng)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(xì)菌，并能將細(xì)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(jī)物起到凈化作用。（2）負(fù)氧離子：釋放負(fù)氧離子，中科院理化技術(shù)研究所對國內(nèi)某光觸媒進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，使用優(yōu)質(zhì)遠(yuǎn)紅外光觸媒噴涂100平米建筑面積的房間，相當(dāng)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(xì)菌死體上釋放 出的有害復(fù)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(chǎn)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(xiàn)象同樣具有防止其產(chǎn)生的功效。（6）凈化：具有水污染的凈化及水中有機(jī)有害物質(zhì)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(tǒng)農(nóng)業(yè)種植因為缺乏紫外光譜的組成成分，導(dǎo)致農(nóng)作物的生長和品質(zhì)存在一定的缺陷，在探尋了植物生長的秘訣，發(fā)現(xiàn)UVLED對農(nóng)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(zhì)的累積、加快花卉葉片和花瓣中顯色物質(zhì)的合成累積等。而UVLED的節(jié)能環(huán)保、冷光源、使用壽命、體積小、光質(zhì)純、高光效、波長類型豐富、光譜能量易復(fù)合、調(diào)制便捷等突出的優(yōu)勢，使得UVLED在植物工廠領(lǐng)域得了突破。

隨著國家“十三五”明確重點發(fā)展“LED節(jié)能光源、立體無土栽培、光溫耦合節(jié)能環(huán)境控制、營養(yǎng)液調(diào)控、基于網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)域，以緩解日益突出的食品危機(jī)。而作為七大重點發(fā)展領(lǐng)域中的“LED節(jié)能光源”， UVLED在植物工廠領(lǐng)域可謂占據(jù)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(shù)

紫外分析儀是熒光技術(shù)的應(yīng)用，熒光技術(shù)是某些物質(zhì)受一定波長的光激發(fā)后，在極短時間內(nèi)（10－8秒）會發(fā)射出波長大于激發(fā)波長的光，這種光稱為熒光。這一發(fā)光現(xiàn)象在各方面的應(yīng)用及有關(guān)的方法稱為熒光技術(shù)。

利用熒光技術(shù)設(shè)計的紫外分析儀主要是物質(zhì)的定性方面的應(yīng)用：（1）在科學(xué)實驗工作中檢測，許多主要物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核苷酸等。（2）在藥物生產(chǎn)和研究中，可用來檢查激素生物堿，維生素等各種能；產(chǎn)生熒光藥品質(zhì)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(xué)行業(yè)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(xué)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(zhì)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(zhì)的蔬菜、水果、可可豆、巧克力、脂肪、蜂蜜、糖蛋等的質(zhì)量。（6）在地質(zhì)、考古等部門，可起到發(fā)現(xiàn)各種礦物質(zhì)，判別文物化石的真?zhèn)?。?）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(rèn)識，可以看到未來，深紫外LED 市場的潛力與發(fā)展前景，以生活健康為主題的紫外LED產(chǎn)品會成為市場的主流推廣對象。
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