Ánh sáng cực tím và những ứng dụng trong khử trùng

Ánh sáng tia cực tím là gì?

Tia cực tím (UV) là một loại bức xạ điện tử có trong ánh sáng mặt trời, nó chiếm khoảng 10% trong tổng lượng ánh sáng do mặt trời tạo ra. Ánh sáng tia cực tím là năng lượng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng được nhìn thấy bằng mắt thường của chúng ta.

Cụ thể bước sóng của ánh sáng này nằm trong khoảng từ 10nm đến 400nm và được phân thành ba dải phụ: UV-A (gần), UV-B (giữa) và UV-C (xa). Trong đó ánh sáng tia cực tím có bước sóng nhỏ hơn 290nm được chứng minh là có tính khả năng diệt vi khuẩn. Còn bầu khí quyển của trái đất hấp thụ bức xạ siêu từ có bước sóng nhỏ hơn 290nm, nghĩa là hầu hết các tia UV-C và UV-B do mặt trời tạo ra đều bị chặn bởi tầng ozon của hành tinh chúng ta.
 

Lịch sử của ánh sáng tia cực tím khử khuẩn

Các đặc tính khử trùng của ánh sáng cực tím được biết đến khá sớm - từ hơn 140 năm trước. Đó là khi các nghiên cứu khoa học sơ khai phát hiện ra tác dụng kháng khuẩn của ánh sáng có bước sóng ngắn hơn ánh sáng mặt trời. Ngay sau đó thì con người cũng chứng minh được rằng tia UV của phổ ánh sáng có thể tiêu diệt các vi sinh vật.

Sau khi xác nhận khả năng khử trùng của tia UV, các loại đèn chiếu tia UV đã được phát minh vào năm 1904 với mục đích diệt khuẩn. Đèn diệt khuẩn chính là loại đèn có thể tạo ra ánh sáng có bước sóng của tia cực tím (UV-C; 200nm đến 280nm).
 

Ánh sáng khử trùng UV là gì?

Ánh sáng khử trùng UV là loại ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn 290nm. Loại ánh sáng này được coi là có khả năng diệt vi khuẩn và tiêu diệt các loại vi trùng. Chúng được ứng dụng trong việc khử khuẩn bề mặt vật dụng, không khí và trong nước. 
 

Ánh sáng khử trùng UV hoạt động như thế nào?

Ánh sáng tia cực tím giết chết các tế bào bằng cách làm biến đổi DNA của chúng. Tiếp xúc với bức xạ điện từ ở bước sóng UV nhất định sẽ làm thay đổi mã di truyền của vi sinh vật và phá hủy khả năng sinh sản của chúng. Năng lượng tia cực tím kích hoạt sự hình thành các chất làm giảm thymine hoặc cystosine cụ thể trong DNA và chất làm giảm uracil trong RNA, gây ra sự bất hoạt của vi khuẩn bằng cách gây đột biến và khiến tế bào không thể sản sinh tiếp.

Các trung tâm kiểm soát dịch bệnh đã cho biết họ dùng ánh sáng khử trùng UV để tiêu diệt tất cả các loại vi khuẩn. Kể cả các vi khuẩn kháng thuốc vì ánh sáng UV sẽ tấn công DNA và RNA của chúng. 
 

Ánh sáng UV khử trùng không khí

Thông thường các bệnh viện sử dụng đèn UV-C được lắp trên trần nhà để làm sạch không khí lưu thông liên tục. Bản thân loại đèn này có một tấm chắn để bức xạ chỉ được hướng lên trên để không gây hại cho con người. Ngoài ra chúng được đặt cách mặt đất đủ xa để mọi người không bị tổn thương bởi bức xạ UV. 
 

Ánh sáng UV khử trùng bề mặt vật dụng

Ở trường hợp này, ánh sáng UV được dùng để tiêu diệt mầm bệnh bám trên vật dụng y tế hoặc thiết bị chăm sóc sức khỏe, thiết bị nơi công cộng. Các vật dụng/ thiết bị này sẽ được đưa vào căn phòng chuyên biệt cho ánh sáng UV hoạt động. Điều này vừa đảm bảo hiệu quả khử khuẩn vừa an toàn cho con người.
 

Ánh sáng UV khử trùng nước

Chiếu sáng tia UV để tiêu diệt vi khuẩn trong nước là điều phổ biến tại các đô thị lớn. Các thành phố đều sử dụng công nghệ này trong các nhà máy xử lý nước sinh hoạt. Nước sẽ được khử trùng trước khi đưa vào đường uống đến với mọi nhà.