近日，安徽大學(xué)集成電路學(xué)院“殺菌者——222nm遠(yuǎn)紫外線安全消殺領(lǐng)軍者”項(xiàng)目榮獲安徽大學(xué)2023年度“創(chuàng)業(yè)之星”。

該項(xiàng)目核心技術(shù)主要包括團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的驅(qū)動(dòng)電源和特制石英帶通濾波片技術(shù)。相較于市面上的殺菌產(chǎn)品，這款殺菌燈具有很大優(yōu)勢(shì)，可以做到在人機(jī)共存環(huán)境中安全有效消殺，目前已成功應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖、寵物醫(yī)院等場(chǎng)所，未來將在更多的場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用。

光源模組及控制模組

郭小輝老師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員

核心技術(shù)均為團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)

“殺菌者——222nm遠(yuǎn)紫外線安全消殺領(lǐng)軍者”項(xiàng)目研發(fā)的是一款具有人機(jī)共存特點(diǎn)的222nm準(zhǔn)分子殺菌燈，基于對(duì)人體無害的波長222nm的紫外線，利用自主研發(fā)的驅(qū)動(dòng)電源將常見的220伏、50赫茲的交流電轉(zhuǎn)化為4000伏的高頻高壓電流，通過對(duì)系統(tǒng)的反饋、調(diào)節(jié)與控制，驅(qū)動(dòng)氣體產(chǎn)生光線，以達(dá)到殺菌的效果。

該項(xiàng)目核心技術(shù)主要包括團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的驅(qū)動(dòng)電源和特制石英帶通濾波片技術(shù)。“項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的驅(qū)動(dòng)電源可通過對(duì)系統(tǒng)的反饋、調(diào)節(jié)與控制，達(dá)到穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)氯化氪氣體產(chǎn)生殺菌光線的效果。”研發(fā)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師郭小輝介紹，并且這種驅(qū)動(dòng)電源的功率更加穩(wěn)定，可加快殺菌燈的啟動(dòng)速度，縮短啟動(dòng)時(shí)間。

另一大技術(shù)是團(tuán)隊(duì)特制石英帶通濾波片技術(shù)。由于波長較長或者較短的光線會(huì)對(duì)人體皮膚和眼睛造成傷害，且在一定環(huán)境中可能會(huì)激發(fā)臭氧，危害人體健康，因此團(tuán)隊(duì)通過通濾波片過濾光線，僅允許222nm的光線通過，使光線更加純凈，同時(shí)保證過濾后光線的輻照強(qiáng)度能夠達(dá)到消殺效果，不會(huì)因?yàn)橥V波片造成光線能量減弱。

在人機(jī)共存環(huán)境中可以安全有效消殺

科研的道路從來都不是一帆風(fēng)順的，對(duì)于“殺菌者”的研究團(tuán)隊(duì)而言同樣如此。在研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)遇到的困難主要集中于如何對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反饋、調(diào)節(jié)與控制。

“我們團(tuán)隊(duì)主要是采用氯化氪準(zhǔn)分子氣體對(duì)222nm光線進(jìn)行激發(fā)，但常溫常壓下氯氣和氪氣的混合氣體只有在高頻高壓電壓下才能形成氯化氪氣體，進(jìn)而產(chǎn)生222nm光線。那么，為了使氯化氪氣體能夠穩(wěn)定存在，就需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定的反饋、調(diào)節(jié)與控制，使其趨于穩(wěn)定。”團(tuán)隊(duì)成員錢致彬介紹，因此，他們通過反饋調(diào)節(jié)算法，利用傳感技術(shù)檢測(cè)氣體的激發(fā)狀態(tài)。即使在激發(fā)不理想的情況下，也可以根據(jù)激發(fā)狀態(tài)，調(diào)節(jié)電壓的峰值與頻率，直到激發(fā)到理想狀態(tài)，這也是一個(gè)不斷檢測(cè)、不斷調(diào)節(jié)的過程。

目前，這款殺菌燈主要針對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)這一場(chǎng)景。當(dāng)前養(yǎng)殖場(chǎng)大部分使用的是化學(xué)消殺，而“殺菌者”是進(jìn)行物理消殺，其最大優(yōu)勢(shì)是可做到在人機(jī)共存環(huán)境中安全有效消殺。

據(jù)錢致彬介紹，該款產(chǎn)品使用的222nm光線原理是重點(diǎn)破壞蛋白質(zhì)，且光線會(huì)被皮膚角質(zhì)層吸收，不會(huì)進(jìn)入人體，安全性更高。此外，市面上的產(chǎn)品存在結(jié)構(gòu)單一、應(yīng)用范圍狹窄等問題。

而改款殺菌燈總控可根據(jù)不同的場(chǎng)景調(diào)節(jié)光線，通過驅(qū)動(dòng)電源和特制通濾波片保證殺菌光線的穩(wěn)定性、純凈性，從而提高工作效率。并且方形結(jié)構(gòu)的燈管，也更便于組裝，可以應(yīng)用于不同尺寸的場(chǎng)景，應(yīng)用范圍更廣。

除了榮獲安徽大學(xué)2023年度“創(chuàng)業(yè)之星”，在此之前，該團(tuán)隊(duì)還獲得中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽(2023)國賽銅獎(jiǎng)、第十七屆iCAN大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國賽二等獎(jiǎng)。

展望未來，隨著人們對(duì)安全的重視度不斷提高，無論在社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益方面，殺菌燈都有很好的發(fā)展前景。“未來，我們將在專業(yè)核心技術(shù)上取得新的突破，從而可根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景，量身定制不同尺寸結(jié)構(gòu)和功率的準(zhǔn)分子殺菌燈。”郭小輝表示，未來，該產(chǎn)品將在機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、學(xué)校、酒店、醫(yī)院等公共場(chǎng)所具有巨大的應(yīng)用前景。

合肥通客戶端-合報(bào)全媒體記者 莊文倩 通訊員張暢、岳怡濤 圖片由受訪者提供