Tia hồng ngoại là gì (IR)? Đặc điểm, lợi ích và tác động

Tia hồng ngoại là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh liên quan đến sức khỏe, làn da của con người. Tuy nhiên hầu hết nhiều người chưa ý thức được mức độ ảnh hưởng của tia IR lên cơ thể, tia IR xuất phát từ đâu và gây ra những hậu quả gì. Dưới đây NanoX sẽ giải đáp tia hồng ngoại là gì? Nguyên lý, đặc điểm và ứng dụng của tia hồng ngoại trong cuộc sống.

Tia hồng ngoại là gì (IR)? Các loại tia hồng ngoại

Tia hồng ngoại là gì?

Tia hồng ngoại (Infrared Radiation – IR) là một loại bức xạ hồng ngoại. Có thể hiểu đây là một bức xạ dưới dạng sóng điện từ, giữa sóng vô tuyến và ánh sáng. Tia hồng ngoại có bước sóng dài hơn ánh sáng mà mắt thường nhìn thấy. Loại tia này thường có bước sóng từ 750 nm trở lên. Tia IR xuất phát từ các nguồn nhiệt như ánh sáng mặt trời, thiết bị điện tử.

Bước sóng của tia hồng ngoại dài hơn so với ánh sáng mà mắt có thể thấy. IR được xem là một dạng sóng nhiệt hay sóng điện từ. Dưới đây là những đặc trưng của tia hồng ngoại:

Đặc điểm của tia hồng ngoại

Nguyên lý hoạt động của tia hồng ngoại

Mọi vật đều có thể phát ra tia hồng ngoại nếu có nhiệt độ lớn hơn 0 độ K. Chẳng hạn như đèn LED, điều khiển từ xa, màn hình điện thoại hoặc máy tính… Mặt trời là nơi phát ra nhiều tia hồng ngoại nhất (bước sóng xa từ 4 – 14 micromet). Vì thế, tia hồng ngoại cũng có sự tác động quan trọng đến sự sinh trưởng của Trái Đất.

Tia hồng ngoại xa khi tiếp xúc với cơ thể con người có tác dụng làm ấm. Nhiệt lượng này giúp cơ thể sản sinh thêm các vật chất và phục hồi protein. Đồng thời giúp tăng cường chức năng miễn dịch của cơ thể. Tia IR xa không gây tổn thương cho cơ thể mà còn mang lại nhiều lợi ích.

Các loại tia hồng ngoại

Theo tiêu chuẩn phân loại của Mỹ, tia IR được chia làm 5 vùng:

• Tia hồng ngoại gần (NIR, IR-A): Bước sóng từ 750 nm – 1.4 µm. Tần số 214 – 400 THz.
• Tia hồng ngoại sóng ngắn (SWIR, IR-B): Bước sóng từ 1.4 µm – 3 µm. Tần số 214 – 400 THz.
• Tia hồng ngoại sóng trung (MWIR, IR-C, MidIR): Bước sóng từ 3 µm – 8 µm. Tần số 37 – 100 THz.
• Tia hồng ngoại sóng dài (LWIR, IR-C): Bước sóng từ 8 µm – 15 µm. Tần số 20 – 37 THz.
• Tia hồng ngoại xa (FIR): Bước sóng từ 15 µm – 1000 µm. Tần số  0.3 – 20 THz.

Theo DIN 5031 (thuộc viện tiêu chuẩn Đức), tia hồng ngoại được chia thành 3 phân vùng:

• Tia IR gần, sóng ngắn (NIR, IR-A): Có bước sóng 780 nm – 140 nm. Là tia hồng ngoại dải I, có năng lượng cao nhất, có thể xâm nhập vào trong da. Nguy hiểm hơn có thể tác động tiêu cực đến sức khỏe.
• Tia IR ngoại trung, sóng trung (MIR, IR-B): Có bước sóng 1.400 nm – 3.000 nm. Là tia hồng ngoại dải II, năng lượng thấp hơn IR-A. Loại tia IR này không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người. Đồng thời cũng thường được ứng dụng vào trong công nghiệp, sản xuất.
• Tia IR xa, sóng dài (FIR, IR-C): Có bước sóng 3.000 nm – 1 mm. Là tia hồng ngoại dải III, có năng lượng rất thấp, có thể dùng để tiêu diệt vi khuẩn. Vì vậy mà nó được ứng dụng khá phổ biến trong ngành y tế.

Ứng dụng của tia hồng ngoại trong cuộc sống

Tiếp xúc một thời gian dài với tia hồng ngoại sức khỏe làn da sẽ bị tác động tiêu cực. Tuy nhiên, theo các nghiên cứu, tia hồng ngoại cũng giúp cải thiện sức khỏe về tâm sinh lý:

Trong lĩnh vực thẩm mỹ: Tia IR có khả năng điều trị các vết thương ngoài da. Loại tia này có thể xuyên qua bên dưới lớp da từ 3 – 4 mm. Từ đó, giúp làm giảm nếp nhăn, tăng cường sản xuất collagen, tái tạo tế bào hoặc giảm đau và viêm….

Trong lĩnh vực sản xuất: Tia IR còn tham gia vào quá trình kiểm tra chất lượng, lưu trữ và bảo quản sản phẩm.

Trong lĩnh vực viễn thông: Tia hồng ngoại giúp giảm thiểu sự phức tạp của dây cáp với một số ứng dụng cụ thể như: điều khiển TV, điều khiển máy lạnh và những thiết bị điện tử khác.

Lĩnh vực y tế: Tia IR giúp chẩn đoán bằng hình ảnh. Điều trị được các bệnh lý xương khớp, cải thiện lưu thông máu, giảm đau. Mặt khác còn có thể điều trị các bệnh lý tâm thần.

Lĩnh vực công nghiệp: Ứng dụng trong sản xuất các thiết bị sưởi, sấy, hàn nhiệt. Sản xuất các thiết bị điện tử, đo nhiệt độ từ xa. Tia IR còn dùng để kiểm tra chất lượng sản phẩm và kiểm tra lỗi kỹ thuật khi sản xuất.

Lĩnh vực sinh học: Dùng để nghiên cứu các cấu trúc và chức năng của phân tử sinh học. Từ đó phân tích thành phần và tổng hợp hợp chất hữu cơ.

Lĩnh vực nông nghiệp: Dùng để kiểm tra chất lượng, độ ẩm, tần suất phát triển và tình trạng sâu bệnh. Thực hiện quá trình sấy khô nông sản để tăng khả năng lưu trữ, bảo quản.

Lĩnh vực quân sự: Tia IR được sử dụng trong hệ thống điều khiển tự động, máy bay không người lái, cảm biến từ xa. Ngoài ra còng dùng để định vị và nhắm mục tiêu.

Câu hỏi thường gặp về tia hồng ngoại

Làm sao để bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của tia hồng ngoại?

Trả lời: Nguồn phát ra tia hồng ngoại có thể ở bất cứ đâu, cụ thể là ánh nắng mặt trời. Đặc biệt là đối với người thường xuyên di chuyển bên ngoài bằng xe ô tô, xe máy nhưng không được che chắn cẩn thận. Vì vậy người dùng nên:

• Đội mũ nón, khẩu trang, áo tay dài, quần dài khi ra ngoài.
• Dán phim cách nhiệt, chống tia UV, chống tia hồng ngoại cho xe ô tô.
• Nếu di chuyển bằng xe máy hoặc đi bộ và cần che chắn làn da cẩn thận.
• Đeo kính bảo hộ chống tia hồng ngoại.

Tác hại của tia hồng ngoại đối với làn da là gì?

Trả lời: Tia hồng ngoại có thể gây: ung thư da, suy giảm collagen, thâm nám, sạm da, tàn nhang, đồi mồi, suy giảm lớp màng bảo vệ của da, khiến da mất nước, mệt mỏi

Tia hồng ngoại có thể gây ung thư không?

Trả lời: Nếu tiếp xúc thường xuyên với tia hồng ngoại có thể gây ra những tác động tiêu cực lên làn da, sức khoẻ. Tuy nhiên, tia hồng ngoại và ung thư có mối liên hệ không mạnh mẽ như tia tia UV.

Bài viết trên đã giải đáp những thắc mắc xung quanh về tia hồng ngoại. Đồng thời cho biết thêm những lợi ích tia hồng ngoại mang lại cho cuộc sống. Hy vọng việc hiểu rõ bản chất, nguyên lý hoạt động và các phân loại của tia IR giúp người dùng chủ động hơn trong việc ứng dụng và bảo vệ bản thân khỏi các tác động tiêu cực.