Promieniowanie ultrafioletowe - jego atrybuty i zalety

Kwestie zdrowotne

Promieniowanie UV może mieć zarówno korzystny, jak i szkodliwy wpływ na zdrowie ludzkie. Zbyt duża ekspozycja może być szkodliwa, ale umiarkowana daje korzystne efekty.

Szkodliwe skutki

Nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV (w ofercie firmy Digi-Key znajdują się diody LED UVA) może mieć szkodliwe skutki dla oczu, skóry i układu odpornościowego.

Promieniowanie UVA nie powoduje natychmiastowej reakcji lub powoduje ją w niewielkim stopniu, choć przy falach o długościach bliskich początkowi pasma UVB (315nm), zaczyna występować zapalenie rogówki (bolesne schodzenie oczu) i zaczerwienienie skóry (bledsza skóra jest bardziej wrażliwa). Gdy długości fal zbliżają się do 300nm, uszkodzenia są coraz poważniejsze. Najbardziej szkodliwe dla oczu i skóry jest promieniowanie UV w zakresie od 265nm do 275nm, w paśmie UVC.

Nadmierna ekspozycja na promieniowanie UVB może nie tylko powodować poparzenia słoneczne, ale także pewne formy raka skóry.

Korzystne skutki

O ile nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV może być bardzo szkodliwa, o tyle umiarkowana może być korzystna dla zdrowia. Trzy podstawowe korzyści zdrowotne wynikające z ekspozycji na promieniowanie UV to: produkcja witaminy D, poprawa nastroju i zwiększenie energii.

Witamina D

Umiarkowana ekspozycja na promieniowanie UV jest dobrym źródłem witaminy D. Witamina ta pomaga w regulacji metabolizmu wapnia, wydzielania insuliny, ciśnienia krwi, odporności i rozmnażania komórek. Wyższe poziomy witaminy D są skorelowane z niższym prawdopodobieństwem występowania chorób serca, udaru mózgu i cukrzycy, a także z tendencją do niższego ciśnienia krwi.

Choroby skóry

Istnieją pewne choroby skóry, które można leczyć promieniowaniem UV. Dzięki nowoczesnej fototerapii możliwe jest teraz skuteczne leczenie wyprysków, atopowego zapalenia skóry, krzywicy, twardziny miejscowej, żółtaczki, łuszczycy i bielactwa.

Układ krążenia i nadciśnienie

U pacjentów z wysokim ciśnieniem krwi i niedoborem witaminy D wykazano, że ekspozycja na promieniowanie UVB może obniżyć ciśnienie krwi. Inne próby i badania medyczne wykazały, że promieniowanie UV, niezależnie od poziomu witaminy D, ma mierzalne korzyści zdrowotne.

Serotonina

Witamina D wspomaga produkcję serotoniny, której wielkość jest wprost proporcjonalna do ekspozycji organizmu na promieniowanie UV. Zmiany poziomu serotoniny wpływają na nastrój i zachowanie. Jej dokładny wpływ na ludzkie ciało nie jest w pełni znany, ale uważa się, że serotonina zapewnia dobre samopoczucie, uczucie spokoju i szczęścia.

Melanina

Umiarkowana ekspozycja na promieniowanie UV zwiększa ilość melaniny, brązowego pigmentu w skórze (opalenizna). Melanina pochłania zarówno promieniowanie UVA, jak i UVB, rozpraszając je w postaci ciepła. Chroni to skórę przed bezpośrednim i pośrednim uszkodzeniem DNA.

Zastosowania

Istnieje kilka zastosowań, które wykorzystują właściwości promieniowania UV i zapewniają wiele korzyści dla zdrowia i dobrego samopoczucia ludzi. Obecnie fale UV wykorzystuje się głównie z myślą o ich zdolności do zabijania drobnoustrojów i usuwania zanieczyszczeń.

Oczyszczanie powietrza

Zanieczyszczenia środowiska występujące w pomieszczeniach to w większości związki organiczne na bazie węgla, które ulegają rozkładowi przy ekspozycji na promieniowanie UVC o dużej intensywności w zakresie od 240nm do 280nm. Takie promieniowanie może również niszczyć DNA w mikroorganizmach. Dzięki temu cyrkulowanie powietrza przez emiter promieniowania UVC, np. przez emiter LED UVC TUD7MF1B firmy SETi/Seoul Viosys (ilustracja 3) może pomóc w oczyszczeniu powietrza w pomieszczeniu. Wspomniany emiter LED UVC o długości fal 275nm (nominalnej) jest dostępny w formie płytki w kształcie gwiazdy o standardowej mocy promieniowania 11,5mW - nadaje się do wielu różnych zastosowań, w tym do oczyszczania powietrza.

Sterylizacja i dezynfekcja

Diody LED UVC mogą być również używane w różnych zastosowaniach związanych z sterylizacją i dezynfekcją. W laboratoriach medycznych i biologicznych promieniowanie UVC stosuje się w połączeniu z innymi technikami do sterylizacji narzędzi i powierzchni roboczych.

Inne powszechne zastosowania promieniowania UVC to m.in. oczyszczanie ścieków i komunalnej wody pitnej. Jest też wykorzystywane przez rozlewnie wody źródlanej do sterylizacji produktów. Dodatkowo promieniowania UVC używa się do zabijania mikroorganizmów w przemyśle spożywczym. Można za jego pomocą na przykład pasteryzować soki owocowe, kierując ich przepływ w pobliżu źródła promieniowania.

Leczenie

Promieniowanie UV jest nie tylko przydatne do oczyszczania i sterylizacji, ale stanowi także pomocne narzędzie do leczenia różnych dolegliwości skóry, takich jak łuszczyca czy bielactwo (choroba powodująca utratę pigmentu w płatach skóry). W tym przypadku użyteczne są promienie UVB a nie UVC. Idealne do tego zastosowania są diody LED UVB. Te urządzenia generujące fale świetlne o długości od 280nm do 315nm mogą być podstawą do projektowania urządzeń do leczenia skóry. Są one dostępne w wersjach z różnymi typami montażu i mocami promieniowania.

Podsumowanie

Promieniowanie UV ma zarówno szkodliwy, jak i korzystny wpływ na ludzi. Dzięki odpowiedniemu zaprojektowaniu urządzeń korzystne cechy fal UVB i UVC można wykorzystać zarówno do ochrony przed infekcjami, jak i do leczenia niektórych chorób skóry. Firma Digi-Key oferuje diody LED UV, które idealnie nadają się do tych zastosowań i są łatwiejsze w projektowaniu w porównaniu z innymi źródłami promieniowania UV.

Autor: Rich Miron

Kontakt w Polsce

Arkadiusz Rataj

Sales Manager Central Eastern Europe & Turkey

Digi-Key Electronics Germany

0048 696 307 330

arkadiusz.rataj@digikey.com

poland.support@digikey.pl