¿Son realmente peligrosos los LED UV?

Los límites de la luz emitida "segura" son muy complicados. Puedes leer sobre los conceptos básicos aquí .

Una regla general que he escuchado es que si la potencia emitida supera los 5 mW, se debe usar protección. Dado que los LED que vinculó tienen una capacidad de 10 mW, sí, pueden ser dañinos . No los use hasta que comprenda cómo pueden ser dañinos y cómo prevenirlo.

Los rayos UV son particularmente peligrosos porque no podemos verlos, por lo que nuestro reflejo de parpadeo no ayudará. Para trabajar con seguridad con estos LED, debe obtener un par de anteojos que bloqueen las posibles longitudes de onda que puede emitir el LED, 390 a 405 nm ± 2,5 nm. Ejemplos aquí.

Este párrafo responde a una pregunta editada en el OP que se pregunta por qué tenía un bolígrafo UV sin advertencias. En cuanto a su pregunta sobre la luz UV del bolígrafo, es probable que la potencia fuera lo suficientemente baja como para que no fuera dañina. Menos de 0,39 mW (aproximadamente) se considera seguro para los ojos, por lo que no se habría requerido ninguna advertencia.

Cuando tenga dudas o se trate de asuntos de salud y seguridad, le recomiendo encarecidamente que evite por completo las opiniones, las reglas empíricas o cualquier otra sabiduría de sentido común . No acepte ningún consejo que no esté respaldado por una referencia autorizada. Las buenas prácticas en ciencia e ingeniería exigen acudir en primer lugar a la fuente de conocimiento contrastado y aceptado.

Para este caso, los remito al excelente documento de la ICNIRP (Comisión Internacional sobre Protección contra la Radiación No Ionizante) sobre el tema:

Directrices sobre los límites de exposición a la relación UV incoherente entre 180 y 400 nm

El documento puede ser un poco abrumador para aquellos que carecen de un poco de experiencia en óptica y cálculo de potencia, sin embargo, es muy claro y está bien escrito.

Aquí sigue un resumen de mi interpretación de estas pautas , para su caso específico :

• Una fuente LED de luz incoherente a ~390nm está en el límite de lo que llamamos luz visible. Apenas entra en la región UVA del espectro, la radiación UV menos peligrosa. De hecho, alrededor de 400 nm es lo que nosotros (los humanos) llamamos y percibimos como color "púrpura".

• Las pautas ICNIRP indican una exposición máxima recomendada de 10KJ/m2 .

  • Los valores de los datos que se muestran en la tabla 1 del documento se utilizan para calcular las exposiciones agregadas (ponderadas) de una fuente UV compuesta por varias "longitudes de onda". Al hacerlo, puede alcanzar incorrectamente un máximo de 680 KJ/m2 a 390 nm .
  • Corrigiendo el valor arribado anteriormente, en la página 174, se establece claramente que el límite de exposición para los ojos no debe exceder los 10KJ/m2 en caso de exposición UV no ponderada en la región 315-400nm .

Finalmente:

• Como se indica en la hoja de datos, el LED UV3TZ-390-15 generará normalmente 10 mW a 20 mA con un ángulo de potencia del 50 % de 15 grados.
• Si la fuente LED fuera lambertiana (120 grados de ángulo de potencia del 50 %), la irradiación máxima (a 0 grados, vista frontal) sería la potencia emitida total dividida por pi (3,1415...)
• Sin embargo, teniendo en cuenta el ángulo de potencia del 50 % de 15 grados del LED real, aplicaremos un factor de conversión adicional, llegando a la irradiación máxima:

Calculemos dos casos:

1. El operador mira el LED a 0 grados (vista frontal) a 1 m de distancia :

   • A 1 m, 1sr es 1 m2, por lo que Ip = 140 mW/m2 a 1 m.
   • Para alcanzar la exposición ICNIRP, el operador deberá mirar el LED (a 1 m) durante,

2. El operador mira el LED a 0 grados (vista frontal) a 10 cm de distancia :

   • A 10 cm, 1sr es 0,01 m2, por lo que Ip = 14 W/m2 a 10 cm.
   • Para alcanzar la exposición ICNIRP, el operador deberá mirar el LED (a 10 cm) durante,

La potencia de luz emitida por esos LED es UVA, normalmente de 10 mW con un ángulo de potencia de 15° y 50 %. No hay un máximo especificado, pero probablemente podríamos decir que más de 15-20 mW sería muy poco probable.

Eso está dentro del rango donde se requiere precaución. Aquí hay un informe de seguridad muy detallado de una gran universidad. Reproduciré un cuadro a continuación, pero tenga en cuenta que se basa en la exposición con 'interrupciones' para permitir que se lleve a cabo la reparación celular. Además, esperaría que sea conservador.

Si se aleja un poco del extremo del LED, la densidad de potencia cae con el cuadrado de la distancia. Si permite una irradiación de 0,1 mW/cm^2 (límite de exposición de 30 segundos según el gráfico), entonces debe estar al menos a una distancia$d$del LED:

Entonces, si permite 20 mW en el LED, necesitaría una distancia de más de aproximadamente 1 m para estar seguro durante una exposición de ~ 30 s (y suponiendo que la potencia esté bastante bien distribuida sobre el 'punto' central).