ويعد التعرض الكيميائي أو الأشعة فوق البنفسجية عالية الكثافة (UV)، من أكثر الطرق شيوعا لتطهير الأسطح من البكتيريا والفيروسات.
وفي الحالة الأخيرة، الفيروسات، ينبغي أن يكون هناك مستويات عالية بما فيه الكفاية من الأشعة فوق البنفسجية – 200 إلى 300 نانومتر – لقتل الجراثيم غير المرغوب فيها.
وتوجد مثل هذه الأجهزة في الوقت الحاضر، ولكنها باهظة الثمن، وتستخدم مصابيح التفريغ التي تحتوي على الزئبق، وهي ضخمة وقصيرة العمر، وتتطلب كمية كبيرة من الطاقة لتعمل. كما أنها ليست مثالية تماما لمكافحة “كوفيد-19”.
ومع ذلك، باستخدام النمذجة النظرية لمجموعة من المواد، يعتقد الباحثون في ولاية بنسلفانيا وجامعة مينيسوتا واثنين من الجامعات اليابانية، أنهم وجدوا الكأس المقدسة للموصلات الشفافة، والتي يمكن أن تسمح لمصابيح LED رخيصة وسهلة الإنتاج، ينبعث منها ضوء الأشعة فوق البنفسجية بكثافة عالية بما يكفي لقتل فيروس كورونا.
وغالبا ما تكافح الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والإضاءة، للعثور على مواد شفافة تعمل في طيف الضوء المرئي، ناهيك عن طيف الأشعة فوق البنفسجية. ولكن الباحثين استقروا على مادة تسمى السترونتيوم نيوبات، كمادة محتملة لتغيير قواعد اللعبة.
وأوضح أحد الباحثين، جوزيف روث، مرشح الدكتوراه في علوم وهندسة المواد في ولاية بنسلفانيا، قائلا: “بينما كان الدافع الأول لتطوير موصلات شفافة للأشعة فوق البنفسجية هو بناء حل اقتصادي لتطهير المياه، ندرك الآن أن هذا الاكتشاف الخارق يمكن أن يوفر حلا لوقف تنشيط “كوفيد-19″ في الهباء الجوي، الذي يمكن توزيعه في التدفئة والتهوية والتكييف (HVAC)”.
وحصل الباحثون على 90 ألف دولار من التمويل الأولي، لتحديد “منطقة المعتدل” لكثافة الأشعة فوق البنفسجية ووقت التعرض، للقضاء على الفيروسات المحمولة جوا. وستجرى هذه المرحلة من الاختبار في مختبر السلامة البيولوجية المستوى 2 في جامعة Park بولاية بنسلفانيا.
ثم، يأخذ الفريق نتائجهم ويديرها ضد نمذجة ديناميكا الموائع الحسابية ومحاكاة الإضاءة، لمعرفة كيفية أخذ بواعث الأشعة فوق البنفسجية المخصصة وتطبيقها على أنظمة تهوية المباني المختلفة، لمنع انتشار فيروس كورونا ومسببات الأمراض الأخرى، عبر الهواء الذي نتنفسه، وإعادة توزيعه في منازلنا وشركاتنا ومكاتبنا ومستشفياتنا.
وقال أستاذ الهندسة المعمارية في ولاية بنسلفانيا، أتامتوركتور: “قد يساعد هذا البحث على تسريع العودة إلى مساحات البناء المشتركة مثل المكاتب”.