I ricercatori dell'Università di Nagoya, guidati dal premio Nobel per la fisica Hiroshi Amano
Dimostrazione del primo diodo ultravioletto lontano continuo.Video: Istituto di materiali e sistemi per la sostenibilità dell'Università di Nagoya
Nel 2019, il team di ricerca ha creatoun diodo laser ultravioletto-visibile (UV-C) a lunghezza d'onda corta che funziona con brevi impulsi di corrente. Tuttavia, la potenza in ingresso richiesta per generare questi impulsi era di 5,2 watt. Questo era troppo per la generazione continua, poiché l'alimentazione faceva riscaldare rapidamente il diodo e smettere di funzionare.
In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista AppliedPhysics Letters, i fisici hanno riprogettato il dispositivo, riducendo la potenza necessaria per far funzionare il laser a soli 1,1 watt a temperatura ambiente. Gli scienziati hanno scoperto che i dispositivi creati in precedenza richiedevano un'elevata potenza a causa dei difetti del cristallo che si verificano sulla striscia laser.
Immagine: Issey Takahashi, Istituto di materiali e sistemi per la sostenibilità dell'Università di Nagoya
Ulteriori analisi hanno mostrato che questi difettiverificarsi a causa della deformazione del cristallo. Scegliendo le pareti laterali corrette della striscia laser, gli scienziati hanno soppresso i difetti, ottenendo un flusso di corrente efficiente nella regione attiva del diodo laser e riducendo la potenza operativa.
Ad esempio, la radiazione infrarossa viene utilizzata nei dispositivi di radiazione ottica e la radiazione blu viene utilizzata nei dischi Blu-ray.Gli autori dello sviluppo ritengono che la nuova tecnologia per la creazione di radiazioni UV-C sarà utile nell'assistenza sanitaria, nel rilevamento dei virus, nella misurazione del particolato, nell'analisi dei gas e nell'elaborazione laser ad alta risoluzione.
Soprattutto i ricercatori notano le prospettive di utilizzo di nuovi diodi per la sterilizzazione dell'aria e la purificazione dell'acqua.
A differenza degli attuali metodi di sterilizzazione a LED, che richiedono molto tempo, i laser possono disinfettare grandi aree in breve tempo e su lunghe distanze.
Zhang Ziyi, coautore dello studio
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In copertina: una fonte di radiazione ultravioletta continua. Immagine: Asahi Kasei Corp. e l'Università di Nagoya