Transformando luz azul em UVB útil

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Transformando luz azul em UVB útil
O UVB tem muitos usos hoje, mas requer fontes ineficientes e tóxicas para produzir. Um esforço
colaborativo envolvendo a Universidade de Kyushu e a Universidade Johannes Gutenberg Mainz
desenvolveu um sistema onde a luz LED azul é reconvertidas à luz UVB. Além disso, o sistema utiliza
apenas materiais orgânicos, abrindo a porta para um método mais sustentável e ecologicamente correto
de geração de luz UVB.
A UVB tem utilidade em processos como a desintoxicação de poluentes e o tratamento de distúrbios
dermatológicos, mas só pode ser produzido por métodos ineficientes e prejudiciais ao meio ambiente.
Equipes de pesquisa no Japão e na Alemanha desenvolveram um novo sistema usando moléculas
orgânicas para transformar a luz LED azul para UVB. Além disso, o sistema não utiliza os metais
pesados comumente usados em tais processos, liderando o caminho para uma abordagem mais
sustentável para a produção de UVB.
Uma equipe internacional de pesquisadores do Japão e da Alemanha desenvolveu um novo sistema que
conversor luz LED azul em luz ultravioleta B de alta energia, ou UVB.
Como o sistema não requer nenhum dos materiais tóxicos e ineficientes que são tradicionalmente
usados para a produção de UVB, ele abre as portas para aplicações usando UVB que são mais
sustentáveis e ecológicas. Os resultados foram relatados na revista Angewandte Chemie.
É difícil evitar falar sobre a luz ultravioleta – especialmente durante o verão. Esses raios de alta energia
produzidos pelo sol estão fora do espectro de luz visível e um culpado bem conhecido por bronzeados e
https://doi.org/10.1002/anie.202215340
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queimaduras solares. A luz UV é subdividida em três tipos, dependendo do seu comprimento de onda:
A, B e C. UVA contém a luz UV de onda longa que atinge a superfície da Terra, enquanto UVB e UVC de
ondas mais curtas são absorvidos principalmente pela camada de ozônio.
No entanto, os cientistas descobriram que o UVB e o UVC produzidos artificialmente são úteis em
aplicações como a desinfecção. O UVB foi aplicado especificamente em processos, incluindo reações
fotoquímicas, desintoxicação de poluentes e tratamento de águas residuais. É usado até mesmo no
campo da medicina em tratamentos para distúrbios da pele, como eczema e vitiligo.
No entanto, a geração de UVB atualmente requer fontes como lâmpadas de mercúrio, que são
ineficientes e tóxicas se descartadas incorretamente.
Uma maneira de contornar isso é gerar UVB “upconverting” a luz produzida pelos LEDs. Upconversion é
um método em que um material absorve dois fótons de luz de menor energia e combina sua energia
para emitir um fóton de luz de maior energia. O método geralmente ocorre usando uma série de
materiais orgânicos.
Ao longo dos anos, duas equipes de pesquisa no Japão e na Alemanha, lideradas por Nobuhiro Yanai,
da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade de Kyushu, e Christoph Kerzig, da
Universidade Johannes Gutenberg Mainz, respectivamente, têm trabalhado na avaliação de vários
compostos para a conversão de luz azul de LEDs para a luz UV.
O comprimento de onda da luz LED azul é o mais próximo do espectro de luz visível à luz UV. Tivemos
sucesso na conversão de luz LED azul de comprimento de onda mais longo em UVA de comprimento de
onda mais curto. Então, nosso próximo passo foi encontrar compostos que pudessem converter a luz
LED azul em UVB”, explica Yanai. “Com nossos colaboradores no Mainz, construímos moléculas
candidatas e começamos a rastrear suas características.”
A colaboração foi um sucesso que, no mínimo, foi um sucesso. Não só eles foram capazes de
desenvolver moléculas que subverteam a luz LED azul em UVB, eles foram capazes de evitar o uso de
metais pesados que são tradicionalmente usados em tais processos.
“Nossas investigações mostram evidências de uma conversão ascendente azul-a-UVB até então não
relatada que também é uma via para uma produção mais segura e sustentável da UVB”, conclui Yanai.
“No entanto, este primeiro sistema de conversão é líquido e depende de várias reações bimoleculares
que dificultam sua estabilidade e uso a longo prazo. Além disso, a taxa atual de conversão é de cerca de
1%, naturalmente nosso próximo objetivo é aumentar a eficiência enquanto desenvolve materiais
reutilizáveis para aplicações versáteis.