La luz UV, o ultravioleta, es una forma invisible de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda más corta que la luz que los humanos pueden ver. Transporta más energía que la luz visible y, a veces, puede romper enlaces entre átomos y moléculas, alterando la química de los materiales expuestos a ella. La luz ultravioleta también puede hacer que algunas sustancias emitan luz visible, un fenómeno conocido como fluorescencia. Esta forma de luz, que está presente en la luz solar, puede ser beneficiosa para la salud, ya que estimula la producción de vitamina D y puede matar microorganismos dañinos, pero la exposición excesiva puede causar quemaduras solares y aumentar el riesgo de cáncer de piel. La luz ultravioleta tiene muchos usos, incluida la desinfección, las bombillas fluorescentes y en astronomía.
El término «ultravioleta» significa «más allá del violeta». En la parte visible del espectro, la longitud de onda disminuye, y la energía de las ondas electromagnéticas aumenta, de rojo a naranja, amarillo, verde, azul y violeta, por lo que la luz ultravioleta tiene una longitud de onda más corta y más energía que la luz violeta. Las longitudes de onda se miden en nanómetros (nm), o mil millonésimas de metro, y las longitudes de onda ultravioleta oscilan entre 10 nm y 400 nm. Se puede clasificar como UV-A, UV-B o UV-C, en orden de longitud de onda decreciente. Una clasificación alternativa, utilizada en astronomía, es «cerca», «medio», «lejos» y «extremo».
El Sol produce luz ultravioleta de todas las categorías; sin embargo, las longitudes de onda de energía más cortas y más altas son absorbidas por el oxígeno de la atmósfera y, en particular, por la capa de ozono. Como resultado, el ultravioleta que llega a la superficie consiste principalmente en UV-A, con un poco de U-VB. Es el UV-B el responsable de las quemaduras solares. La luz del sol que llega a la superficie de la Tierra tiene tanto beneficios como peligros.
Beneficios
Se requiere luz ultravioleta, específicamente UV-B, para permitir que la piel fabrique vitamina D. Convierte una sustancia química que se encuentra en la piel en un precursor de la vitamina, que luego forma la vitamina en sí. Esta vitamina es esencial para la salud humana y su falta se ha relacionado con trastornos del sistema inmunológico, enfermedades cardiovasculares, presión arterial alta y varios tipos de cáncer. Una deficiencia grave produce una enfermedad ósea llamada raquitismo. La falta de luz solar es la principal causa de la deficiencia de vitamina D y el protector solar previene su formación.
Hay otros beneficios asociados con la luz ultravioleta que pueden parecer independientes de la producción de vitamina D. La exposición frecuente a cantidades moderadas de luz solar, es decir, cantidades insuficientes para causar quemaduras solares, puede proporcionar cierta protección contra el cáncer de piel. Existe evidencia de que las personas con ocupaciones al aire libre son menos susceptibles a la enfermedad. Los niños que pasan mucho tiempo en actividades al aire libre también parecen tener menos riesgo de desarrollar cánceres de piel en el futuro. Otros posibles efectos beneficiosos incluyen la reducción de la incidencia de enfermedades cardiovasculares, la mejora de algunas afecciones de la piel y la mejora del estado de ánimo.
Muchos microorganismos potencialmente dañinos mueren o inactivan rápidamente por exposición a la luz ultravioleta. Las infecciones por virus transmitidos por el aire, como la influenza, generalmente se transmiten a través de gotitas expulsadas al toser y estornudar. Las partículas de virus en estas gotitas no sobreviven mucho tiempo si se exponen a la luz solar y, como resultado, estas enfermedades pueden no propagarse tan fácilmente en condiciones soleadas.
peligros
La capacidad de la luz ultravioleta para provocar cambios químicos también presenta peligros. El UV-B más enérgico es responsable de las quemaduras solares, puede causar un envejecimiento prematuro de la piel y puede alterar el ADN de una manera que puede conducir a cánceres de piel, como el melanoma. También puede dañar los ojos y provocar cataratas. La luz ultravioleta estimula la producción del pigmento melanina y, debido a esto, las personas pueden exponerse intencionalmente a la luz solar intensa para obtener una piel bronceada. Los efectos asociados con esta forma de luz pueden verse agravados por la popularidad de los estudios de bronceado y las camas solares, que utilizan luz ultravioleta producida artificialmente para broncearse.
Utiliza materiales de
Desinfección y esterilización
Los efectos de la luz ultravioleta sobre virus, bacterias y parásitos han llevado a su uso para desinfectar los suministros de agua potable. Tiene las ventajas de requerir poco mantenimiento, no afectar el sabor del agua tratada y no dejar químicos potencialmente dañinos. La principal desventaja es que, a diferencia de algunos métodos químicos, como la cloración, no protege contra la contaminación después del tratamiento. Los rayos UV también se utilizan para la esterilización de alimentos y en laboratorios de microbiología.
Fluorescencia
Algunas sustancias, cuando se exponen a la luz ultravioleta, emiten luz en longitudes de onda visibles, un fenómeno conocido como fluorescencia. Las lámparas fluorescentes comunes, por ejemplo, funcionan con luz ultravioleta producida al ionizar vapor de mercurio a baja presión. Esta luz es absorbida por un recubrimiento fluorescente especial, que a su vez produce luz visible. Las luces fluorescentes son más eficientes energéticamente que las bombillas convencionales.
La luz ultravioleta se utiliza con frecuencia en seguridad. Los documentos confidenciales, como moneda, licencias de conducir, tarjetas de crédito y pasaportes, tienen símbolos invisibles que se iluminan solo en presencia de luz ultravioleta. Estos son difíciles de copiar para los falsificadores.
A los biólogos y zoólogos les gusta mucho la luz ultravioleta, ya que les ayuda a realizar estudios nocturnos de organismos en el campo. Ciertas aves, reptiles e invertebrados, como los insectos, emiten fluorescencia bajo los rayos ultravioleta y, al hacer parpadear rápidamente una luz sobre un área pequeña, los observadores pueden contar el número aproximado de organismos de un tipo determinado. Esto es muy útil porque muchos de estos animales son principalmente nocturnos y rara vez se ven durante el día.
Muchos textiles utilizados en la ropa también son fluorescentes, y las “luces negras” que se usan a menudo en los clubes nocturnos y en las fiestas aprovechan este hecho al hacer que la ropa brille en la oscuridad. Estas luces producen principalmente luz en la porción UV del espectro, pero también producen un ligero resplandor violeta. También se pueden crear carteles especiales u otras obras de arte con el propósito expreso de hacer fluorescencia de cierta manera bajo una luz negra.
Las trampas para insectos
Muchos insectos pueden ver la luz ultravioleta y se sienten atraídos por ella, por lo que la luz se usa a menudo en trampas para insectos. Los entomólogos pueden utilizarlos para estudiar la población de insectos en un hábitat específico o para atrapar y matar insectos molestos en las tiendas de alimentos de los restaurantes.
Astronomía
El mapeo de la Vía Láctea y otras galaxias en luz ultravioleta permite a los astrónomos construir una imagen de cómo evolucionan las galaxias con el tiempo. Las estrellas jóvenes producen más radiación ultravioleta que las estrellas más viejas, como el Sol. También producen una mayor proporción de su luz ultravioleta en el extremo del espectro. Por lo tanto, las áreas donde se están formando nuevas estrellas brillan más intensamente en UV, lo que permite a los astrónomos identificar y mapear estas áreas.
Otros usos
Hay otros usos para la luz ultravioleta:
Espectrofotometría: para analizar estructuras químicas.
Análisis de minerales: la fluorescencia bajo luz ultravioleta puede distinguir entre minerales que se ven iguales bajo luz visible.
Microscopía: la longitud de onda más corta de la luz ultravioleta puede resolver detalles demasiado pequeños para ser vistos con un microscopio óptico ordinario.
Marcadores químicos: las sustancias que emiten fluorescencia en la luz ultravioleta, como la proteína verde fluorescente (GFP), pueden usarse para estudiar procesos biológicos.
Fotoquimioterapia: se usa como tratamiento para la psoriasis y algunas otras afecciones de la piel.
Fotolitografía de resolución muy fina: se utiliza en la fabricación de componentes semiconductores en la industria electrónica.
Comprobación del aislamiento eléctrico: la «descarga de corona», en la que el aislamiento dañado de los equipos eléctricos provoca la ionización del aire, puede detectarse mediante la emisión de luz ultravioleta.
Curado de adhesivos y recubrimientos: algunas sustancias se polimerizan y endurecen al exponerse a la luz ultravioleta.