Comment la lumière ultraviolette désinfecte-t-elle ?

Le rayonnement électromagnétique qui se trouve juste à l'extérieur de la lumière violette visible est appelé lumière ultraviolette (UV). Un rayonnement d'une longueur d'onde comprise entre 740 et 380 nm constitue toute la lumière visible à l'œil humain. La gamme du spectre électromagnétique de 400 à 100 nm comprend la lumière UV, qui nous est invisible. En fonction de leur longueur d'onde, la lumière UV peut être divisée en quatre catégories différentes. Et ce sont :

*UV-A, entre 315 et 400 nm, responsable de notre peau bronzée ;

*UV-B, entre 280 et 315 nm, responsables de la synthèse de Vitamine D et des brûlures cutanées ;

*UV-C, entre 200 et 280 nm, utilisés à des fins de désinfection ; et

*UV-V, entre 100 et 200 nm, qui est fortement absorbé par l'eau et l'air, et ne peut être transmis que dans le vide.

Comme les UV-B et les UV-C peuvent endommager les cellules, ils sont tous deux capables de désinfection. Pourtant, ces deux rayonnements causent des dommages moléculaires assez différents. Alors que les rayons UV-B sont le composant le plus dangereux de l'ensoleillement naturel, les rayons UV-C sont entièrement bloqués par l'ozone atmosphérique. Les cellules humaines peuvent être endommagées par la lumière UV-B de diverses manières, des brûlures cutanées graves au cancer de la peau. Il a été découvert que la croissance, le développement et la reproduction de nombreuses plantes et animaux en sont affectés.

Bien que les UV-B et les UV-C endommagent les molécules d'ADN de la même manière, les UV-B sont moins efficaces pour tuer les microbes. Comme les micro-organismes ont des structures cellulaires beaucoup plus petites que les cellules humaines, ils peuvent être pénétrés par la lumière à des longueurs d'onde beaucoup plus courtes. Pour cela, les UV-C fonctionnent le mieux. Les rayons UV-C modifient l'ADN microbien en formant des dimères de thymine lorsqu'ils pénètrent dans une cellule. Les mécanismes d'expression et de réplication des protéines microbiennes sont ainsi gravement perturbés, ce qui est crucial pour la survie des cellules. Le micro-organisme peut mourir après avoir subi une dégradation cellulaire complète avec une dose de rayonnement UV-C comprise entre 0,5 et 20 J/m2.

La lumière UV-C est utilisée pour désinfecter l'air, l'eau et les surfaces car elle est mortelle à 99,99 % pour les bactéries et les virus. En particulier, les lampes UV sont conçues pour produire de la lumière à une longueur d'onde de 254 nm puisque c'est celle qui a été découverte comme étant la plus nocive pour les micro-organismes. La plupart du temps, des lampes UV à basse ou moyenne pression sont utilisées pour émettre cette lumière UV à courte longueur d'onde et à haute énergie pour les applications de désinfection. Les lampes à basse pression sont le meilleur choix pour la désinfection générale car elles émettent un rayonnement à faible énergie et sont donc économes en énergie. D'autre part, les lampes à moyenne pression créent plus d'énergie, ce qui endommage la paroi cellulaire en plus de perturber l'ADN cellulaire. Quelle que soit l'exigence, la lumière UV-C est un moyen éprouvé de désinfecter efficacement les matériaux et de fournir une protection bactérienne.

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