最近，洗手应该又成为很多人一天中做得最多的一件事，每洗一次手，就仿佛自己的安全系数在自动+1。
不仅如此，免洗消毒液、酒精湿巾更是随身携带。我们的公共卫生习惯越来越好，但，其实，有一个被忽略了的消毒细节，隐藏并威胁着我们的健康。
我们的手会不断接触电脑、手机、钥匙、证件和衣物。其实这些物品也会通过我们的手，成为新的污染源。
你看不到的地方可能是细菌和病毒的培养皿
在一项对手术室工作人员的手机检测中，96.36%的手机都检测出了不同的细菌，更有67.27%的手机细菌超标。
而针对这些，使用频率高，微生物聚集的物体的表面消毒，有一个消毒的利器，似乎一直被大家忽略，那就是UVC-LED消毒器。
1.我们常说的太阳光紫外线就是杀菌光线吗？不是！
很多人认为阳光就是良好的杀菌光线。其实不然，大气层阳光的光谱比较杂：有红外光、可见光和少量紫外线。
其中，紫外线的波长范围在100-400nm之间，可分为UVA（长波紫外，315-400 nm）、UVB（中波紫外，280-315 nm）、UVC（短波紫外，200-280nm）和VUV（100-200nm）。大气内阳光中的紫外线以UVA为主（90%），有极少的UVB（大部分被臭氧层吸收，低于10%），UVC及以下，穿透性极差，被臭氧层和大气吸收殆尽。而我们肉眼可见的波长范围为380-780nm之间，所以我们大部分人只能看到紫外线中的UVA部分。
光谱的波长分布
紫外线中，UVA的光子能量最低，穿透性最强，可以穿透大部分玻璃以及塑料，也可以穿透我们皮肤的表皮层，直达真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将皮肤晒黑。
UVA经常被用于油墨固化、验钞和植物生长等领域，也有用于捕蚊灯和美甲灯的，不能直接杀菌除螨。
UVB的穿透能力居次，波长较短的部分会被透明玻璃吸收，对人体具有红斑效应，可以用于白癜风、皮肤慢性溃疡、特应性皮炎等皮肤疾病，大剂量辐照可致癌。
UVC的穿透能力最差，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料，也不能穿透皮肤的表皮层，具有极强的杀菌消毒功能，也被称为灭菌紫外线，被广泛应用于医疗消毒场景。
UVC是波长最短能量最高的一个波段，实际上对于杀菌消毒，真正最有效的就是UVC这个被称为深紫外的波段。
UVC的高能量光子容易被生物体的核酸分子直接吸收，从而直接破坏及改变微生物的DNA或RNA的分子结构，使微生物当即死亡或无法繁殖。
UVC直接破坏DNA分子结构
但是，在用于消毒时，应当做好皮肤和眼睛防护。大剂量的UVC长时间照射皮肤，会导致脱皮，对裸眼的危害极大。
2. UVC-LED是我们常说的紫外线杀菌灯吗？不一定！
我们通常使用的紫外线杀菌灯，是利用UVC的灭菌效应，通常用石英玻璃制成低压汞灯，使用寿命为几百小时。
正在杀毒的紫外汞灯
实际上，汞灯紫外线只是紫外线消毒的方式之一，且它还有一个很棘手的缺陷，那就是汞具有很强的毒性，一旦汞灯破裂，汞蒸气被人体吸入，就会造成不可逆转的伤害。
除此以外，汞灯紫外线还会产生臭氧，伤害人体的呼吸道黏膜，所以其设备一般适用在比较大型的无人场所。
上世纪90年代，美国南卡罗来纳大学的著名半导体物理学家Asif Khan制备出第三代氮化物半导体材料的AlGaN/GaN多量子阱结构，并产生电致发光效应，辐射出微弱的UVC光线。他们小组在NASA的资助下，发明了UVC-LED，并将该成果最早用于航天的消毒应用中。
后来，他们基于该项成果，成立了世界上第一家制造UVC-LED的高科技企业，最早推出的UVC-LED的价格比同等重量的黄金贵1000多倍！
值得一提的是，Asif Khan小组和他所创办的SETi公司（现已被韩国首尔半导体收购）里最杰出的工程师之一是原中科院半导体研究所的博士，华人科学家张剑平先生。
UVC-LED全称为C-band ultraviolet light emitting diode，顾名思义，是能辐射出UVC的发光二极管，跟可见光的发光二极管一样，是一种半导体发光器件，固态冷光源，由直流驱动。
不仅如此，能发射出LED紫外线的消毒灯珠体积很小，适合做成很多便携设备，能够在外出旅游等随身携带，这是很多传统消毒方式所不具备的。
LED灯珠
市面上UVC-LED集成的杀菌水杯、消杀手电、消杀盒子产品
其实，人体体重的1/3左右都是微生物（包括细菌、真菌、病毒等），有些对人体有危害，有些则对人体有益。经过长期演化和适应，一个健康的人与其所携带的微生物保持在一种动态的平衡之下。
但是当一个人类原有环境中未曾出现过的微生物种群出现，很可能会打破这种平衡，击溃人类的免疫系统，导致患病甚至致死。而隔离人和这类微生物，最有效的手段就是对表面、空气、水和食物等进行消毒，直接消除传染源的威胁。
1、 生活中的几种消毒方式
现代消毒方法有很多，其中消毒剂是大家常用的一种手段，但是日常所用的消毒剂，有些并不能用在这些物品上使用，比如次氯酸钠、双氧水，这些化学消毒灭菌的方式，效能很高，但是具有很强的腐蚀性，不易用在手机、电脑等表面。
酒精也是居家外出很多人喜欢使用的消毒剂，但是需要注意的是，酒精也是一种易燃液体，而且非常的易挥发，不能长时间停留在物体表面，除非是浸泡式的消毒，否则效果并不明显。
目前，消毒灭菌高效、广谱的是辐射杀菌法，包括有紫外线照射法和电离辐射法，通常用同位素Co-60作为伽马射线源。这些射线被称为微生物的“核武器”。
但由于放射线对人体的毒害，在使用的时候需要特别防护。
紫外线消毒，利用高能紫外线使得分子发生化学反应，细菌、病毒的蛋白质和核酸都因此而被破坏，是一种简单高效的消毒方式。
此外，在居家环境里，很多人喜欢用高温蒸煮来消毒，这样的方式可行，但是却并不很可取。
有研究表明，高温消毒要真正达到预期效果必须同时具备两个条件：一个温度，另一个是时间。一般来说，100℃沸水，持续5分钟以上，才可以杀死或灭活一部分细菌和微生物。外出就餐“开水烫碗“也只能杀掉3%的细菌。
2、 UVC-LED的高灭菌效率
自从波长集中、小型化、易集成、便于控制的UVC-LED新型紫外线光源发明以来，为紫外线消毒的打开方式提供了另一种可能。
传统的UVC光源是汞灯，毒害性极大，《关于汞的水俣公约》也自2017年8月16日起在中国生效。该公约要求从2021年1月1日起，禁止生产和进出口规定的含汞产品，汞灯，也包含在内。所以，今年开始要全面禁汞了。此外，这种光源虽然便宜，而且功率大，但是我们知道，其UVC的成分不高，需要高电压才能激发出不到20%的UVC组分，而且其他波段的光还有可能起到对微生物的活化作用。
还有一个更关键的问题，就是含UVC成分高的汞灯，其体积大，不好安置，UVC光容易被各种东西遮挡或者吸收。用它来大面积消毒尚可，但是小角落就无能为力了。
UVC-LED的妙处在于体积小，能摆脱空间束缚，波长集中，小功率（1mW）的UVC-LED就能达到几十瓦汞灯辐射出的UVC强度。
消杀手电产品
由于UVC-LED的造价成本高，目前依然是汞灯管的几百倍（元/瓦），但是从安全性、体积小、易于集成和控制上看，UVC-LED远远被行业和用户低估了，甚至遭到了很多人的无视。
因为，人们在居家和教室内使用汞灯长时间消毒时，经常误入消毒空间内，导致皮肤和眼睛灼伤的事故频频发生。但是之后市场上多于劝阻使用紫外灯，却没有对传统紫外灯和UVC-LED作区分。
除了灭菌作用，其实UVC-LED还有很多用途。比如，高性能的固化光源，可用于3D打印上，因为光子能量高，对几乎所有规格的薄层固化剂可以进行固化，也可以用于地下或卫星探矿，以及用于保密性极高的紫外光通信等。
当然，由于这种光源芯片的制备工艺比较复杂，技术难题还有很多，芯片的效率和功率水平还偏低。但是这些都是阶段性的困难，一旦技术瓶颈突破，UVC-LED将会为我们打开一个新的探索世界、探索宇宙的方式。
而一种新的科学的消毒方式，也终将成为一种习惯被人类传承。
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