A radiação eletromagnética apresenta um caráter dual, e em alguns fenômenos sua natureza se revela como uma partícula e em outros como uma onda. O fóton é o nome da partícula da radiação eletromagnética, e pode ser entendido como um pequeno pacote de energia que possui tanto propriedades de partícula quanto de onda. Todas as ondas possuem um comprimento de onda, que é a distância para um ciclo completo de vibração; e uma frequência, que representa o número de oscilações por intervalo de tempo.

O espectro de radiação eletromagnética estende-se, em ordem crescente de energia, das ondas de rádio com longos comprimentos de onda até as radiações de altíssima energia (raios-X e raios gama) com comprimentos de onda muito curtos. A parte visível é uma região com energia intermediária, entre o infravermelho e o ultravioleta.

“Ultravioleta” significa “além do violeta” (do latim ultra, “além”), violeta sendo a cor das frequências mais altas da luz visível. O ultravioleta tem uma frequência mais alta (e, portanto, um comprimento de onda mais curto) do que a luz violeta.

A radiação ultravioleta é a fração do espectro eletromagnético que abrange os comprimentos de onda abaixo da luz visível, variando de 200 a 400 nm. Essa fração é ainda subdividida em três tipos: UV-A com comprimentos de onda variando de 320 a 400 nm; UV-B com comprimentos de onda variando de 280 a 320 nm; e UV-C com comprimentos de onda variando de 200 a 280 nm.

A radiação UV foi descoberta em 1801, quando o físico alemão Johann Wilhelm Ritter observou que os raios invisíveis logo após a extremidade violeta do espectro visível escureciam o papel embebido em cloreto de prata mais rapidamente do que a própria luz violeta. Ele os chamou de “raios (des) oxidantes” (em alemão: de-oxidierende Strahlen) para enfatizar a reatividade química e para diferenciá-los dos “raios de calor”, descobertos no ano anterior no outro extremo do espectro visível. O termo mais simples “raios químicos” foi adotado logo depois e permaneceu popular por todo o século 19, embora alguns tenham dito que essa radiação era totalmente diferente da luz (notavelmente John William Draper, que os nomeou “raios tônicos”). Os termos “raios químicos” e “raios de calor” acabaram sendo descartados em favor da radiação ultravioleta e radiação infravermelha, respectivamente.

A descoberta da radiação ultravioleta com comprimentos de onda abaixo de 200 nm, denominada “ultravioleta a vácuo” por ser fortemente absorvida pelo oxigênio do ar, ocorreu em 1893 pelo físico alemão Victor Schumann.

A história do estudo da UV-C como uma maneira de matar bactérias e outros organismos data de 1845, quando se tornou conhecido que os microrganismos respondem à luz. Em 1877, Downes e Blunt observaram que a exposição dos tubos de ensaio contendo a solução de Pasteur à luz solar impediu o crescimento de microrganismos no interior do tubo e, com o aumento da duração da exposição, os tubos de ensaio permaneceram livres de bactérias por vários meses.

A luz UV-C na forma de lâmpadas germicidas tem sido usada desde o final do século 19 para matar os tipos de microrganismos que normalmente causam problemas na qualidade do ar interno – bactérias, fungos e vírus. Niels Ryberg Finsen (1860-1904) foi o primeiro a empregar raios UV no tratamento de doenças. Foi agraciado com o Prêmio Nobel de Medicina em 1903. Ele inventou a lâmpada curativa Finsen, usada com sucesso na década de 1950.

Em 1908, o UV-C foi usado para desinfetar o abastecimento de água municipal de Marselha (França), e durante os anos 30 a Westinghouse desenvolveu as primeiras lâmpadas germicidas comerciais UV-C. Elas foram usadas principalmente em hospitais.

Após a Segunda Guerra Mundial, o UV-C foi usado para esterilizar o ar em hospitais, cozinhas, instalações de processamento e armazenamento de carne, padarias, cervejarias, laticínios, produção de bebidas, plantas farmacêuticas e laboratórios de animais, ou seja, tem sido usado em qualquer lugar onde a contaminação microbiológica pode ser uma preocupação. Durante a década de 1950, o UV-C foi incorporado ao equipamento de tratamento de ar. E, tornou-se um componente importante no controle e erradicação da tuberculose.

Os recentes avanços tecnológicos tornaram possível a implantação de diversas tecnologias de desinfecção com UV-C em um campo cada vez maior de aplicações. O CePOF  trabalha há mais de 10 anos em processos de descontaminação de superfícies, materiais, alimentos e órgãos para transplantes usando a radiação UV-C.

Por possuir alta efetividade, a radiação UV-C tem sido amplamente utilizada na desinfecção de superfícies. Em 2017 publicamos um estudo na revista Photomedicine and Laser Surgery, que avaliou a efetividade do UV-C na redução de diferentes tipos de bactérias causadoras de doenças infecciosas. Diversas superfícies em ambiente hospitalar foram descontaminadas com o UV-C, e os resultados mostraram elevadas taxas de inativação microbiana após a aplicação da luz. Assim, podemos dizer que essa tecnologia pode ajudar a reduzir a disseminação dos microrganismos, controlando a incidência de infecções nos ambientes hospitalares.

Em humanos, a exposição direta à radiação UV pode resultar em efeitos nocivos agudos e crônicos na pele e na retina do olho. Os fótons ultravioletas prejudicam as moléculas de DNA dos organismos vivos de diferentes maneiras. Assim, é importante operar com extremo cuidado os equipamentos que possuem radiação UV.