En enero de 2024, escribí una gran pieza sobre un enfoque relativamente nuevo y muy prometedor para combatir enfermedades respiratorias como Covid, Tuberculosis y Flus. Se llama «Far-UVC», un tipo de luz ultravioleta, a longitudes de onda de aproximadamente 200 a 235 nanómetros, que pueden matar la gran mayoría de los patógenos aéreos a los que se dirige, sin dañar la piel o los ojos humanos de la manera más larga.
El potencial aquí es masivo. Imagine poder colocar algunas lámparas en las habitaciones clave donde la transmisión de enfermedades es común, como las escuelas y las casas de día, los hospitales, las tiendas minoristas y las oficinas, y matan a la gran mayoría de las enfermedades que se están propagando por el aire. Los beneficios, tanto en la salud pública inmediata como en la capacidad de evitar la propagación de pandemias como Covid en sus primeros días, serían masivos. Las lámparas pueden matar a más del 99.9 por ciento de los virus covid en el aire, y serían igualmente efectivos contra nuevos brotes que se propagan por el aire.
Entonces, ¿por qué no tenemos a UVC en funcionamiento en este momento? Ha habido al menos dos factores principales retrasando la tecnología hasta la fecha, pero en el año y medio desde que salió mi pieza, hemos recibido información prometedora sobre ambos.
En este momento, si desea obtener una luz ultravioleta de 222 nm (el estándar para Far-UVC), necesita lo que se llama una lámpara Excimer. Estos funcionan de la manera en que las bombillas fluorescentes lo hacen: colocando una carga eléctrica en un tubo que contiene un gas, obligando al gas a emitir luz. Puede usar diferentes gases y elementos que interactúan para obtener diferentes longitudes de onda de luz; En Far-UVC, la combinación habitual es Krypton y Gas de cloro.
Este enfoque tiene algunos problemas. Las lámparas de cloruro de krypton producen principalmente 222 nm de luz, pero no exclusivamente. Las lámparas excimer deben incluir filtros para evitar emitir otras longitudes de onda; Algunos filtros funcionan mejor que otros, y un filtro de mal funcionamiento podría ser un riesgo de seguridad al dejar pasar las longitudes de onda más peligrosas. Los tubos de kripton-cloruro tampoco duran para siempre y tienen que ser reemplazados periódicamente, aumentando el precio de la desinfección de UVC.
El sueño, entonces, ha sido lámparas de «estado sólido». Estos renunciarían al enfoque de gas en un tubo a favor de los mecanismos que emiten solo una longitud de onda específica de la luz. El enfoque más destacado hasta la fecha ha sido los LED, como los utilizados en las pantallas de computadora/TV y en las bombillas modernas. Los LED se vuelven menos eficientes cuanto más corta sea la longitud de onda que usa, lo que plantea un desafío. Dicho esto, eventualmente obtuvimos LED que emiten luz azul, que se encuentra en el extremo corto del espectro de luz visible, y las startups como NS Nanotech han recorrido un largo camino para hacer LED para Far-UVC.
Sin embargo, la gran noticia de esta semana está en otro enfoque: armónicos secundarios. Básicamente, puede diseñar cristales que, cuando los láseres se disparan a través de ellos, dupliquen la frecuencia de la luz láser, que se mueve a la mitad de la longitud de onda. Entonces, si disparas un láser azul de 444 nm en un cristal apropiado, obtienes exactamente 222 nm de luz lejana.
Surgiendo del sigilo este mes, Uviquity, una startup con sede en Raleigh con un grupo de ingenieros de fotónicos veteranos y respaldada con $ 6.6 millones en dinero semillas, me dijo que han conseguido que este proceso funcionara en su laboratorio. Los láseres azules son una tecnología antigua en este punto (están de donde proviene el nombre de Blu-ray), y tienen una cadena de suministro madura, lo que significa que construirlos es relativamente barato y fácil.
El cristal que usa la uviquidad está hecho de nitrato de aluminio, que no es exactamente difícil de conseguir: «el aluminio es abundante y el nitrógeno es abundante», como me dijo el CEO Scott Burroughs. «No requiere una tecnología o infraestructura completamente nueva para construir estos dispositivos», continuó Burroughs. «Una vez que nos dimos cuenta de que también nos dimos cuenta de cuán bien posicionada estaría esto para escalar muy rápidamente».
Es difícil exagerar la importancia de este tipo de emisor de UVC, una vez que va al mercado. Podría permitir que las lámparas UVC lejanas vean reducciones de costos que reflejan las gotas drásticas que se ven en LED y otros chips a lo largo de los años. Hacer que la desinfección de UVC lejano sea exponencialmente más barata podría comenzar a hacer que la idea convencional y la adopción de velocidad.
Una gran parte del atractivo de Far-UVC es que, a diferencia de UV de mayor longitud de onda, lo que puede causar quemaduras solares, cataratas y peor, lo peor, Far-UVC es seguro para los ojos y pieles de los humanos. Pero su efecto sobre la calidad del aire ha sido menos claro. Como expliqué en mi pieza:
Cuando la luz de UV lejana golpea moléculas de oxígeno, rompe algunas de ellas para formar O3, mejor conocida como ozono. El ozono en sí es peligroso y responsable de unas 365,000 muertes al año en todo el mundo. El ozono también interactúa con compuestos orgánicos volátiles (VOC), pequeñas moléculas a base de carbono suspendidas en el aire … estos compuestos interactúan con el ozono para crear partículas. Y las partículas en el aire, básicamente, smog, también pueden matar.
Eso suena mal, pero la química básica deja muchas preguntas importantes sin respuesta. ¿Cuánta contaminación de ozono y partículas realmente hacen las lámparas de UVC en la práctica? ¿Qué tan difícil es para la ventilación aclarar eso? ¿Son los niveles de exposición adicional lo suficientemente grande como para ser una gran preocupación?
Todavía hay mucho que no sabemos aquí. Como explica un nuevo informe del grupo de investigación Blueprint BioseCurity, gran parte de la incertidumbre sobre el ozono relacionado con el UVC es realmente incertidumbre sobre por qué el ozono es malo para usted.
Si el efecto del ozono sobre la mortalidad se debe al ozono mismo, entonces las habitaciones de ventilación en el interior podrían ser dañinas; Hay más ozono afuera que en el interior, y una mejor ventilación simplemente lo tiraría al interior. Pero si el ozono es dañino principalmente porque crea otros contaminantes secundarios, entonces la ventilación es una buena idea.
No lo sabemos, y eso dificulta la comprensión de la mejor manera de usar tecnologías como Far-UVC y ventilación muy difícil.
Dicho esto, algunas nuevas investigaciones me están haciendo tentativamente más optimistas de que los efectos de ozono de UVC lejano no son consecutamente grandes. Un artículo reciente estudió una oficina donde se colocó una lámpara de UVC (según lo recomendado por el fabricante) o cuatro (muy por encima de las recomendaciones). La lámpara individual no hizo nada a los niveles de ozono o partículas en la habitación. Las cuatro lámparas lo hicieron. La conclusión, entonces, es que si se usa con moderación, las lámparas de UVC lejano podrían desinfectar sin arruinar el aire interior.
Otro papel encontró niveles de ozono modestamente más altos con una sola lámpara de UVC lejano, pero descubrió que si la lámpara se coloca en el techo, minimiza la exposición al ozono por los humanos y maximiza la efectividad de la lámpara para desinfectar el aire.
Estos todavía son los primeros días para la UVC, tanto en el desafío de ingeniería de diseñar lámparas rentables como en el desafío epidemiológico de comprender sus efectos en el aire. Lo que necesitamos más que nada es una investigación adicional.
Pero soy modestamente más seguro que el año pasado de que nos dirigimos hacia un mundo donde estas lámparas son ubicuas. Las posibles amenazas pandémicas, como la gripe aviar, o incluso un nuevo virus respiratorio peligroso diseñado en un laboratorio con la ayuda de la IA, enfrentarían un nuevo enemigo formidable que puede matarlos en el aire. Con suerte, en 10 o 20 años, los flus infantiles, las infecciones tuberculosas e incluso los virus pandémicos podrían marchitarse debido a los esfuerzos de esta nueva arma.
