Egy új UV-chip segít frissen tartani az élelmiszert és elpusztítani a baktériumokat

A szingapúri Nanyang Műszaki Egyetem (NTU) „LUMINOUS! Kiemelt Kiválósági Központjának” tudósai és a svéd PureFize Technologies szakemberei közösen kifejlesztettek egy UV-chipet, amely mikroorganizmusokat, köztük baktériumokat, gombákat és vírusokat pusztít el. A chipet már be is építették egy kereskedelmi forgalomban kapható termékbe, amely az élelmiszerek frissességének megőrzését szolgálja a tárolóedényekben.

„A chipünk jelentős áttörést jelent az egészség és biztonság területén, mivel képes lehet a káros élelmiszerromlást okozó mikroorganizmusok elpusztítására, valamint a fertőző betegségek, például a COVID-19 terjedésének csökkentésére” – állítja a The Engineer szerint Dr. Vijay Kumar Sharma, az NTU Elektronikai és Villamosmérnöki Karának és a LUMINOUS! központ vezető kutatója.

A hagyományos UV-lámpákkal szemben az új chip nem igényel higanyt, mérete néhány centiméteres, és kis, zárt terekben is teljes intenzitással működik hűtés nélkül.

Az NTU szerint a rövid hullámhosszú UV-fény (UVC) bizonyult a leghatékonyabbnak a mikroorganizmusok inaktiválására, mivel károsítja azok DNS-ét, ezzel elpusztítja a kórokozókat. A higanylámpák, amelyek UVC-sugárzást bocsátanak ki, ugyan ma is elterjedtnek számítanak a víz- és levegőfertőtlenítő alkalmazásokban, de a bennük lévő higany miatt fenntarthatósági aggályokat vetnek fel, így már születtek kezdeményezések a kivonásukra. Az NTU és a PureFize megoldása környezetbarát alternatívát jelenthet.

Az új chip az ún. katódlumineszcencia révén állít elő UVC-sugárzást. A katódja cink-oxid (ZnO) nanostruktúrákból készült, az anódját pedig olyan anyag borítja. Ez elektronok hatására főként UVC-fényt bocsát ki, ami közvetlenül károsítja a DNS-t, míg az UVB és UVA fény képes elpusztítani a biofilmeket vagy a sejtes összetevőket, például a fehérjéket és a lipideket. A chip -20 és +100 Celsius-fok közötti hőmérséklettartományban működik.

Laboratóriumi tesztek során kiderült, hogy az UV-chip néhány percnyi besugárzás után hatékonyan csökkentette a vízben terjedő patogén baktériumok, köztük a Pseudomonas aeruginosa, az Escherichia coli és a Legionella pneumophila mennyiségét, de elpusztította a SARS-CoV-2 vírust is, amely a COVID-19-et okozta.

„A chipünk fertőtlenítő hatékonysága megegyezik a hagyományos higanylámpákéval, ezért izgatottan várjuk a lehetséges felhasználási területeit a fogyasztói termékekben, például az élelmiszertároló edényekben, hűtőszekrényekben és orvostechnológiai alkalmazásokban” – sorolta Hilmi Volkan Demir professzor, a LUMINOUS! igazgatója.

A chipet az EcoLoc nevű, kézi használatra fejlesztett készülékbe is beépítették, amely egy speciálisan kialakított ételtároló fedéllel együtt működik. Ez a fedél kompatibilis az IKEA 365+ tárolóedényeivel, és a fogyasztók számára rögtön lehetővé teszi az élelmiszerek, például kenyér, gyümölcsök, zöldségek és húsok biztonságos tárolását – állítja a témában írt tanulmány.

Gábor János, NEW technology