Laser-Dioden desinfizieren Wasser mit ultraviolettem Licht

29. März 2006, 14:14
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Ungiftige Alternative zu Quecksilberdampf-Lampen - Methode zur bequemen Desinfektion könnte in fünf Jahren auf dem Markt sein

Berlin/München - Wissenschaftler des Ferdinand-Braun-Instituts für Höchstfrequenztechnik (FBH) entwickeln derzeit Halbleiterdioden, die durch ultraviolettes Licht Wasser desinfizieren können. Die extrem kurzwellige und energiereiche Strahlung lässt nicht nur Hautzellen zu Tumoren entarten, sondern tötet auch Keime und Krankheitserreger ab. Bisher benutzten Mediziner und Forscher zur Desinfektion von Geräten oder Wasser Quecksilberdampf-Lampen, die UV-Licht erzeugen. Allerdings sind diese Lampen sehr giftig und besitzen nur eine geringe Lebensdauer.

Ungiftig, kompakt und länger funktionsfähig

Die Berliner Leuchtdioden seien dagegen ungiftig, kompakter und würden etwa zehn Mal so lange brennen wie Quecksilberdampf-Lampen, so Günther Tränkle, Direktor des FBH, im Gespräch mit pressetext. Überdies gelingt es mit Laserdioden, Licht einer ganz bestimmten Farbe zu erzeugen, während Quecksilberdampf-Lampen ein größeres Farbspektrum aufweisen. "Die etwa einen Quadratmillimeter großen Halbleiterelemente lassen sich auch individuell anordnen", betont Tränkle.

Michael Kneissl, Forschungsgruppenleiter am FBH, beschreibt eine mögliche Anordnung: Hundert Leuchtdioden, die jeweils mit 0,1 Watt strahlen, könnten ringförmig um ein durchsichtiges Stück Wasserleitung angeordnet werden. Öffnet jemand den Hahn, so bestrahlen die Dioden das durchströmende Wasser mit UV-Licht und macht es dadurch keimfrei.

Schwieriges Material

"Die Hauptschwierigkeit ist die Beherrschung des Materials, dessen Eigenschaften nur ungenau bekannt sind", erklärt Günther Tränkle. Die Kristalle für Laser und Dioden entstehen in einem Verfahren, das metallorganische Gasphasenepitaxie genannt wird. Dabei werden Gase über ein heißes Substrat geleitet, woraus eine hauchdünne Kristallschicht entsteht.

Die Berliner Wissenschaftler optimieren nun dieses Epitaxie-Verfahren, um hochqualitative Kristallschichten zu erhalten, die für die Lichtemission effizient sind. Bis die Halbleiterdioden zur Erzeugung von UV-Licht jedoch auf den Markt kommen, werden noch etwa fünf Jahre vergehen, schätzt Tränkle. (pte/red)

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