La luz ultravioleta (UV) puede parecer un héroe invisible, que desinfecta silenciosamente nuestros hospitales, cura nuestro esmalte de uñas y mata los patógenos en nuestra agua. Pero, ¿cómo podemos estar seguros de que se utiliza de forma segura y eficaz? Para ayudar a garantizar que cada rayo UV cumpla su propósito con exactitud y precisión, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ha reconstruido su laboratorio de calibración especializado, llamado Instalación de Comparación Espectral Ultravioleta (UVSCF), donde los clientes de la industria envían sus equipos de detección UV. ser medido y calibrado con precisión.
Esta caja negra del tamaño de un automóvil es el corazón de la Instalación de Comparación Espectral Ultravioleta del NIST, que contiene los instrumentos utilizados para calibrar los detectores UV. Crédito: B. Hayes/NIST
La luz ultravioleta sirve para una amplia variedad de aplicaciones. Las propiedades germicidas de la luz ultravioleta la convierten en una herramienta valiosa para la higienización y desinfección, especialmente en entornos sanitarios. También es una forma eficaz de combatir la contaminación microbiana en el agua y se utiliza para la desinfección del agua potable, aguas residuales y aguas superficiales. Los propietarios utilizan epoxi curado con rayos UV para colocar nuevas encimeras de cocina. En la industria de los salones de uñas, las cajas de luz ultravioleta curan los productos para uñas en gel. Y, en los últimos años, una proliferación de nuevos productos de consumo, como la ropa con protección UV, previene la exposición no deseada a la luz ultravioleta. Se necesitan fuentes de luz ultravioleta cuidadosamente calibradas para garantizar que estos productos funcionen según lo previsto.
Comprender el espectro UV
La luz ultravioleta es invisible y tiene longitudes de onda más cortas que la luz que podemos ver con nuestros ojos. Hay tres categorías diferentes de luz ultravioleta según la longitud de onda: UVA, UVB y UVC. La longitud de onda se refiere a la distancia entre los picos de una onda de luz y, cuando son visibles, diferentes colores de luz. Si bien el nuevo sistema de calibración del NIST atiende a los tres, su punto fuerte único radica en medir con precisión la luz UVC, que se encuentra en el rango de 200 a 300 nanómetros.
La luz UVC tiene longitudes de onda más cortas y de mayor energía en comparación con los rayos UVA y UVB. Esto hace que la UVC sea muy eficaz para matar gérmenes y virus.
«Aproximadamente 100.000 personas al año mueren por infecciones asociadas a la atención sanitaria en Estados Unidos. Van a un hospital para recibir tratamiento por una cosa, pero luego terminan con una infección por una higiene inadecuada», dijo el químico investigador del NIST Cameron Miller. «El uso de luz ultravioleta para desinfectar habitaciones y equipos ofrece una solución potencial».
Sin embargo, la luz UVC también puede dañar la piel y los ojos humanos, por lo que debe usarse con cuidado.
Las organizaciones que utilizan luz ultravioleta, desde instituciones militares y de investigación hasta universidades y fabricantes industriales, pueden comprobar que las fuentes de luz ultravioleta emiten la cantidad e intensidad de luz adecuadas con un dispositivo portátil compacto llamado detector UV. Como cualquier otro instrumento de medición, estos detectores necesitan ser calibrados, por lo que los usuarios los empaquetan periódicamente y los envían a la Instalación de Comparación Espectral Ultravioleta del NIST.
Así como uno podría calibrar una báscula colocando sobre ella un objeto de peso conocido, los expertos del NIST calibran los detectores exponiéndolos a longitudes de onda UV específicas y comparando sus lecturas con un detector estándar calibrado con precisión. Luego asignan los valores de calibración para cada detector.
«Podemos medir la luz ultravioleta en longitudes de onda muy cortas con una exactitud y precisión extremadamente altas», dijo la física del NIST Jeanne Houston. «El rango UVC del espectro UV es la parte más difícil de medir, por lo que lograr este nivel de precisión es algo que normalmente no vemos en este campo».
Luego, NIST devuelve el detector al cliente, quien puede confiar en su uso para garantizar la seguridad y eficacia de sus sistemas y productos UV.
Atendiendo las necesidades de las tecnologías emergentes
El NIST ha mantenido una instalación de calibración UV desde finales de los años 1980. Sin embargo, a mediados de la década de 2010, la instalación ya no podía satisfacer las necesidades de tecnologías emergentes como la desinfección UV porque no estaba optimizada para el rango de longitud de onda crítico necesario para la desinfección. La pandemia de COVID-19 generó un nuevo interés en mejorar y reconstruir el sistema.
“Una vez que llegó la COVID, la desinfección ultravioleta tuvo un gran éxito y pudimos reconstruir totalmente el sistema”, dijo Houston. «Hemos implementado mejoras masivas y en mi opinión, nuestras nuevas instalaciones son las mejores del mundo».
Para más información, visite el sitio web del NIST.
Fuente: NIST
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