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Usos diferentes para LEDs Ultravioleta (ART610)

Escrevi este artigo em 2009 quando os LEDs ultravioletas começaram a aparecer no mercado, em diversas aplicações como lanternas, luzes de efeitos e mesmo sistemas de alarmes. O artigo é bastante interessante pois discute algumas aplicações possíveis que já estão começando a aparecer em nossos dias.

As tecnologias de fabricação de LEDs estão evoluindo constantemente, alcançando a faixa da radiação ultravioleta (UV), o que leva novos usos para estes componentes Estes usos começam a aparecer, alguns bastante interessantes. Neste artigo, tratamos destes novos usos.

Os primeiros LEDs que existiram emitiam apenas radiação infravermelha. Somente depois de algum tempo é que os LEDs vermelhos se tornaram populares e quando os LEDs de cores, com comprimentos de onda menores, apareceram, seus custos eram elevados. Hoje LEDs tanto na faixa dos infravermelhos como em toda a gama visível são comuns e têm preços acessíveis.

Para os LEDs ultravioleta, que agora começam a aparecer a um custo mias baixo, existem aplicações bastante interessantes. Conforme mostra a figura 1, não podemos ver as radiações acima do violeta, ou seja, os ultravioleta, mas elas podem ter efeitos interessantes sobre determinadas substâncias.

 

Espectro visível e ultravioleta.
Espectro visível e ultravioleta.

 

Absorvendo a energia do ultravioleta num salto único os elétrons depois à devolvem em dois ou mais saltos com emissões de quanta de energias menores e portanto de freqüências menores, conforme mostra a figura 2.

 

Saltos dos elétrons na absorção e emissão de energia.
Saltos dos elétrons na absorção e emissão de energia.

 

Em alguns casos, estes saltos de energia menores podem levar a emissões na faixa do espectro visível e com isso, o átomo que faz isso emite de volta luz visível, ocorrendo o fenômeno da fluorescência.

É o que ocorre com as lâmpadas fluorescentes comuns, onde a maior parte da energia emitida pelo gás ionizado se encontra no espectro ultravioleta, mas é reemitida pelo fósforo que recobre internamente o vidro dessas lâmpadas.

No caso específico dos LEDs ultravioletas e outras fontes de luz ultravioleta como lâmpadas fluorescentes comuns fabricadas especificamente para esta finalidade, como as lâmpadas de luz negra, existem alguns usos interessantes que merecem destaque.

Focalizando uma fonte de luz ultravioleta, como um conjunto de LEDs UV, sobre um objeto podemos descobrir coisas interessantes sobre esse objeto como, por exemplo, a contaminação por substâncias estranhas.

 

Detectando Contaminação

Uma aplicação interessante que têm sido considerada para uma lanterna de luz ultravioleta é descobrir a contaminação de objetos pela urina de ratos, capaz de transmitir doenças perigosas como a Leptospirose.

Examinando um objeto á simples vista não vemos nada, mas a urina de ratos é fluorescente sob a iluminação do ultravioleta, aparecendo clara. Assim, basta iluminar uma superfície contaminada, para que possamos verificar imediatamente se algum rato passou por ali.

Lembramos que não é preciso que o rato urine do objeto para que possamos detectar a sua passagem por um local. Estes animais, como o gato e o cão, costumam marcar o seu território com a urina, soltando-a em quantidades muito pequenas por onde passam e com isso deixando um rastro.

Outro animal, cuja presença é perigosa e que pode ser detectado pelo rastro que deixa é o escorpião. Da mesma forma, iluminando com uma lanterna ultravioleta um local suspeito, pode-se detectar sua passagem.

Finalmente temos a própria marcação de um local de forma invisível, para se detectar a presença de intrusos. Deixando-se substâncias como sais de estrôncio ou outras que apresentam fosforescência espalhados de modo imperceptível no chão, uma pessoa que passe pelo local, deixará pegadas invisíveis a olho nu, mas que se tornam perfeitamente visíveis com uma lanterna ultravioleta, conforme mostra a figura 3.

 

Detecção de intrusos com UV.
Detecção de intrusos com UV.

 

E depois, a prova de que a pessoa esteve no local pode ser obtida simplesmente iluminando-se a sola do seu sapato com a mesma lanterna. Isso também pode ser feito impregnando-se um objeto e depois examinando-se a fosforescência das mãos dos suspeitos em tocar naquele objeto.

Também podemos incluir na enorme gama de aplicações as armadilhas para insetos, já que muitos deles são atraídos pela radiação ultravioleta. Na figura 4 temos uma lanterna de LEDs ultravioleta que pode ser adquirida no mercado americano.

 

Lanterna de LED.
Lanterna de LED.

 

Outra aplicação interessante está na arqueologia, onde a utilização de iluminação ultravioleta permite ler documentos muito antigos, como papiros, que de outra forma seriam totalmente ilegíveis.

 

Conclusão

LEDs ultravioleta começam a se tornar comuns e com isso suas aplicações. A radiação ultravioleta de alta intensidade encontra ainda uma gama de aplicações em química, análise de minerais, medicina, etc. Logo veremos muitos equipamentos comuns que farão uso dos LEDs em substituição às lâmpadas fluorescentes que até então eram as fontes mais usadas deste tipo de radiação.

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