محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی آمریکا، امکان توسعه دستگاه‌های ال ای دی کم مصرفی را فراهم کرده‌اند که با به کارگیری اشعه فرابنفش، موجودات بیماری‌زا مانند باکتری و ویروس‌ها را از بین می‌برد. این تکنولوژی کاربردهای وسیعی از تصفیه آب شرب تا ضد عفونی کردن ابزارهای جراحی را به همراه دارد.
به گفته دکتر "کولازو" سرپرست این پژوهش، تصفیه با اشعه فرابنفش که با
استفاده از ال ای دی ها صورت می‌گیرد، مقرون به صرفه، پر بهره و دارای دوام
بیشتری است.
در ال ای دی ها" از آلومینیوم نیترید (AlN) به عنوان جسم نیمه رسانا
استفاده می‌شود، چراکه این ماده می‌تواند نیروی زیادی را کنترل کرده و نور
را در طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها، به ویژه در حوزه اشعه فرابنفش، ایجاد کند.
با این وجود، تکنولوژی‌هایی که برای ایجاد اشعه فرابنفش از ""AIN LEDها
استفاده می‌کنند، به شدت محدود شده‌اند، زیرا زیرلایه‌های به کار رفته که
به عنوان شالوده‌ای برای این اجسام نیمه هادی در نظر گرفته شده، طول
موج‌هایی از اشعه فرابنفش را جذب می‌کنند که برای استفاده در تکنولوژی‌های
تصفیه آب و ضدعفونی کردن ضروری است.
محققان طی این پژوهش، راه حل مورد نظر را برای این مشکل یافتند. آنها با
استفاده از شبیه سازی کامپیوتری تعیین کردند که اتم‌های بسیار کوچک کربن
موجود در ساختارهای متبلور زیرلایه "AlN" دلیل جذب بیشتر اشعه فرابنفش
مربوطه است. در نتیجه محققان با حذف کربن در زیرلایه، قادر به افزایش
میزان قابل توجهی در مقدار اشعه فرابنفش شدند که می‌توانست در طول طیف مورد
نظر از میان زیرلایه عبور کند.
دکتر "ایروینگ" از دیگر نویسندگان این پژوهش اظهار داشته است که این مشکل
بیش از 30 سال دامنگیر پژوهش‌های مرتبط بوده است و اکنون ما توانسته‌ایم
با یکپارجه سازی محاسبات پیشرفته، ترکیب مواد و خواص، این مشکل را برطرف
سازیم، تصور می‌کنم با پیشبرد ابتکار ژنوم مواد، در آینده کارهای بیشتری
نظیر این پژوهش را مشاهده خواهیم کرد وانتظار می‌رود که این رویکرد، توسعه
مواد جدید و فناوری‌های مربوطه را تسریع بخشد.
شرح کامل این مقاله درمجله "Applied Physics Letters" به صورت آنلاین منتشر شده است.