¿Qué son los LED UV?
Los LED UV son LED que emiten luz ultravioleta.
LED significa “diodo emisor de luz”. La luz ultravioleta tiene una longitud de onda más corta que la luz violeta. En inglés se denomina Ultraviolet y se abrevia en parte como UV.
La exposición prolongada a la radiación UV es perjudicial para el cuerpo humano, ya que provoca quemaduras solares y cáncer de piel, pero también tiene características útiles, como sus propiedades bactericidas. La radiación UV se clasifica en tres categorías según su rango de longitud de onda: UV-A (320-380 nm), UV-B (280-320 nm) y UV-C (200-280 nm).
Usos de los LED UV
Los LED UV se utilizan básicamente en aplicaciones industriales, pero también existen linternas LED UV. Se utilizan para diversas aplicaciones en el sector industrial.
Algunos ejemplos de usos específicos son:
- Tratamiento de enfermedades atópicas (por ejemplo, dermatitis atópica)
- Terapia fotodinámica (TFD) del cáncer mediante fotosensibilizadores
- Prevención del moho en frigoríficos y aparatos de aire acondicionado
- Esterilización de purificadores de agua, etc.
- Equipos de secado para adhesivos y pinturas
- Para el curado de resinas de reparación
En el ámbito médico, se utilizan, por ejemplo, los efectos inmunosupresores de la luz ultravioleta. En aplicaciones industriales, se utiliza para curar resinas de curado por UV. Las resinas de curado UV se curan mediante luz ultravioleta y se utilizan para reparar e imprimir. Estas resinas pueden curarse mediante LED UV.
Principio de los LED UV
Los LED emiten luz a través de la interacción entre electrones y huecos en la unión de semiconductores de tipo n y p: cuando se aplica un campo eléctrico en la dirección de avance a un semiconductor de unión PN, los electrones de la banda de conducción pasan a la banda de valencia y emiten luz con una longitud de onda correspondiente a la brecha de banda cuando se aniquilan con un hueco.
La brecha de banda varía en función del material que compone el semiconductor, por lo que la longitud de onda puede sintonizarse cambiando la composición. La mayoría de los LED UV se fabrican con semiconductores basados en nitruro de aluminio y galio.
Más información sobre los LED UV
1. LED Ultravioleta Profundo
En los últimos años, los LED ultravioleta profundo han atraído la atención como fuente de luz alternativa a las lámparas de mercurio. Los rayos ultravioleta profundos son rayos ultravioleta con una longitud de onda corta de 100-280 nm. Tienen la energía más alta de todos los rayos UV y son altamente destructivos para los organismos vivos.
Los LED ultravioleta profundo se utilizan en ámbitos medioambientales como la purificación del agua y el aire, aprovechando su poder destructivo. También contribuyen a prevenir la transmisión nosocomial de virus en el ámbito médico. En aplicaciones industriales, se utilizan en ámbitos como la impresión y el recubrimiento.
Los LED UV se caracterizan por su bajo impacto ambiental, su ahorro energético y su larga vida útil de más de 10.000 horas. Sin embargo, existe el riesgo de efectos adversos en el cuerpo humano, por lo que deben tomarse medidas para evitar la exposición directa a la luz ultravioleta profunda mediante gafas protectoras u otros medios.
2. El Mercado de los LED UV
La demanda de LED ultravioleta ha crecido rápidamente desde 2020 debido a un aumento significativo de la concienciación de los consumidores sobre la esterilización.
Se prevé que el mercado de LED UV crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 60% entre 2019 y 2024. Los productos de higiene y otros productos combinados con características de esterilización UV están impulsando la demanda en el mercado de LED ultravioleta.
Se espera que el mercado crezca a medida que la gente se vuelva cada vez más consciente de la higiene en el futuro. Además, el precio de los LED UV oscila entre decenas y miles de dólares, en función de sus prestaciones. Cuanto más corta sea la longitud de onda y mayor el rendimiento, más caros serán. Sin embargo, a medida que se amplíe el mercado y avance la tecnología de producción en serie, se espera que los precios se abaraten aún más.
3. Estado de Desarrollo de los LED UV
Las lámparas, como las de mercurio y halogenuros metálicos, se utilizaban habitualmente como fuente de radiación ultravioleta. Sin embargo, las lámparas tienen el inconveniente de que su vida útil es corta y la fuente de luz tarda mucho tiempo en estabilizarse, por lo que era muy necesario que los LED las sustituyeran.
En los últimos años, los LED que utilizan nitruro de aluminio y galio se han hecho cada vez más populares. Los LED UV son difíciles de hacer altamente luminosos y tienen un bajo rendimiento. Sin embargo, los últimos avances tecnológicos han permitido garantizar el rendimiento incluso en UV-C, donde ha sido especialmente difícil conseguir un alto rendimiento. Además de mejorar la eficiencia de conversión, también se está mejorando la eficiencia de extracción de luz.
Antes existía el problema estructural de que la luz emitida era absorbida por el sustrato y se perdía. Recientemente, estos problemas se han mejorado mediante el tratamiento superficial con nanotecnología de la superficie del sustrato.