银月光科技|LED能秒杀细菌？，什么样的UVC 全球疫情的爆发

全球疫情的爆发，无论是口罩或各种有助消毒除菌的防疫类用品都需求非常大， UVLED相关产品包括除菌棒、消毒灯等热度大增。给原本就大热的UVLED再加一把火。
不过，大众对UVLED杀菌的认知仍存在盲区。研晶光电董事长暨总经理魏志宏博士指出，其关键就在于正确的波长与剂量。
问题一：所有UVLED产品都能杀菌消毒？
UVLED紫外线产品在疫情延烧下需求增温，却也有民众误以为只要是UV产品都具有消毒灭菌功效，甚至出现以美甲UV灯消毒口罩的例子，事实上该产品的UV波长根本无法消毒杀菌。由于不同波段的UV各具不同效用，若要有效除菌消毒，首先必须选择正确的UV波长，这就得先从UV紫外光辐射分类开始讲起。
根据ISO-DIS-21348分类说明， UV波长范围在400nm以下，主要可分为长波长紫外线UVA、中波长UVB及短波长UVC 。 UVA波长介于315nm至400nm ，主要应用于UV固化、油墨印刷、PCB曝光、美甲、纸钞识别等工业与消费领域；UVB波长介于280nm至315nm ，多用于紫外光疗、医疗保健方面。

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美甲UV灯为UVA波长，无法为口罩消毒灭菌（Source:Shutterstock）
至于实际具有消毒灭菌效用的紫外光则是UVC ，波段为200nm至280nm ，属波长最短且能量最强的紫外光，经由短时间照射可破坏细菌、病毒、霉菌、芽孢菌等微生物细胞内的DNA或RNA结构，使细胞无法繁殖再生而死亡，达到消毒杀菌的功效，也因此被广泛应用在表面、水、空气净化及杀菌消毒等方面。
过去杀菌技术多采用UV水银汞灯，但体积较大、能耗高又容易造成污染，后来在技术演进下逐渐由UVLED取代，不仅体积小效能高，在产品设计上更弹性多元，而且能耗低、寿命长，也无化学残留，更安全也更环保。
问题二：UVCLED产品能百分之百秒杀细菌？
虽然符合波长的UVCLED对表面、空气和水能发挥消毒杀菌与净化作用，但要快速灭菌达到秒杀程度，重点在于剂量（Dose）是否足够。
魏志宏表示，剂量（mJ/cm2）＝UVC辐射强度（mW/cm2）x时间（Sec），辐射强度愈高，杀菌时间就会相对愈短，因此若要达到秒杀程度， UVCLED光强度就必须提升，针对不同细菌或病毒等微生物的UV致死剂量也各有不同。他提到过去SARS病毒的例子，以光强90μW/cm2（相当于0.09mW/cm2）照射30分钟即1,800秒就能将病毒成功消灭；如果将时间缩短到1.8秒的秒杀程度，要达到相同剂量就必须将强度提高到90,000μW/cm2（即90mW/cm2）。
尽管目前有些研究数据指出， UVCLED某程度能使新型冠状病毒存活率下降，但测试条件和剂量并不透明，仍需待进一步研究才可能证实。可以确定的是， UVCLED产品对一般消毒除菌确实有效，例如用于表面灭菌的杀菌棒、杀菌盒；空气净化机、流动或静止水杀菌等，只是不同产品的光强、所需照射时间、除菌消毒效能，还是得视各自的设计而定。

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具杀菌功能的UVCLED水瓶（Source：科技新报）
瓶盖内所置入的UVCLED（Source：科技新报）

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进行杀菌时可从瓶盖上方看到剩余秒数（Source：科技新报）

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可携式UVCLED空气杀菌净化机，可在车内于无人状态下使用（Source：科技新报）
【银月光科技|LED能秒杀细菌？，什么样的UVC】除了剂量是重点，还要搭配无死角照射的光学设计才能提高除菌力。魏志宏以自家开发的流动水杀菌模组为例，说明该模组采用单一颗20mWUVCLED晶片，水流量每分钟3公升，除菌率可达99.99％，关键就在模组里面的光学设计。运用无死角的光学设计，能均匀照射所有流进的水量，从而达到接近百分之百的杀菌效果，而且UVLED光强也不必过高以免造成过热。也就是说，即便UVLED功率再高，若光学设计有瑕疵出现死角，也无法让流进来的水全部受光，杀菌力也会打折，足见其重要性。