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第二十一期:车内空气净化技术大揭秘,这三项技术不仅能除臭,还能消毒

时间:2021-12-06        来源:

味道往往代表着格调,但对于密闭空间而言,没有味道,就是最好的味道。比如汽车、地铁、公汽等密闭空间,干净卫生的重要性远远大于味道。

很多人是意识不到自己车内有异味的,但只要从外面打开车门,扑面而来的味道就会给人留下“第一印象”:刺鼻的空气清新剂的香味;闻之欲呕的异味;或是沁人心脾的清新……

而相比于私人汽车,公共交通除了异味问题,还有更细微的隐患,那就是病毒与细菌可能造成交叉感染。

车内空气净化技术大揭秘,这三项技术不仅能除臭,还能消毒

难闻的气味、隐形的病毒,是密闭空间的“隐形杀手”,该如何去除臭气,净化空气?本期【趣味科普】给出解答。

1 可控缓释:微胶囊包裹技术

想要拥有清新的车内空气,消毒很重要。很多难闻气味的罪魁祸首都是细菌

在潮湿、温暖、封闭的条件下,细菌、霉菌大量繁殖,散发出可怕的腐臭味道,在日常汽车清洗时,虽然也有人会采用喷消毒水的方式来杀菌,但消毒水很快就失效了。

微胶囊包裹技术的运用解决了这一难题,微胶囊技术是一种材料的封装技术,把目标物质包裹在微、纳米级别的容器中,以此来实现对目标物质的封装、保护、分隔和缓释,就如同汤圆皮包裹着汤圆馅不外漏,并且还能对“馅儿”进行可控操作。

车内空气净化技术大揭秘,这三项技术不仅能除臭,还能消毒

微胶囊模型示意图

使用微胶囊包裹技术,能够对包裹在芯壳中的消毒物质进行保护、缓释,每天释放定量消毒剂,如同细水长流一般,让消毒杀菌更持久。

车内空气净化技术大揭秘,这三项技术不仅能除臭,还能消毒


同样,如果芯壳中包裹的是芳香精油,那么也能够实现芯材的可控操作,香味每天释放一点点,不刺鼻,却持久。

微胶囊技术在空气净化中的应用,充分体现了芯壳包裹芯材的可控操作性,缓释杀菌,定量释放,如同一个水龙头,控制着芯材释放的“流量”。

关于微胶囊的科普,点击链接查看:【趣味科普】第一期:变色杯和飞行服竟然是同一原理?微胶囊技术了解一下!

2 电离转化:等离子体技术

除了使用长效消毒剂进行消杀之外,使用化学反应使污染物分解,也能从根本上解决问题。

等离子体技术就是通过微放电实现分解、降解和氧化的除臭方式。

如果我们给空气施加很高的电压,电极之间就会出现很强的电场,空气中的自由电子在电场中加速获得能量,随后与气体分子碰撞,使之电离并产生更多的自由电子。

这一过程不断重复、规模迅速放大,就像雪崩一样,最终产生放电现象、形成等离子体。

车内空气净化技术大揭秘,这三项技术不仅能除臭,还能消毒

等离子体放电现象

在等离子体内部,大量电子被加速成为高能电子;高能电子与气体分子碰撞,使之激发、电离和解离,产生激发态分子、原子、离子和自由基等活性粒子;这些高能电子、活性粒子和空气分子之间进一步发生反应,又生成各种反应活性高的产物。

例如,空气在等离子体的作用下,可以产生大量的氧原子、羟基自由基、臭氧和二氧化氮等强氧化性的活性产物。

这些活性产物既可以破坏细菌结构、杀灭有害微生物,又可以和有机污染物发生一系列反应,将大分子污染物氧化降解成为小分子污染物,最终彻底矿化为无色无毒的二氧化碳和水。

等离子体技术,既可以阻断微生物传播,主动杀灭微生物,又可以将异味的污染物氧化降解,为乘车人的健康保驾护航。

关于等离子体技术的科普,点击链接查看:【趣味科普】第五期:神奇的“物质第四态”,真的可以拯救《流浪地球》吗?

3 靶向反应:催化剂技术

催化净化技术也能够高效净化车内空气,催化剂就如同一名敏锐的“警察”,催化剂表面的吸附中心和反应位点就如同“警察”强有力的“双手”。

车内空气净化技术大揭秘,这三项技术不仅能除臭,还能消毒

首先,催化剂可以通过加热、等离子体或者紫外光等方式激活,产生电子空穴对,如“警察”身上佩带着装备,随时可以净化污染物。

其次,催化剂会从车内空气中吸附污染物分子,同时也吸附活性产物,如同“警察”左手抓住污染物,右手抓住强氧化性的活性物质,大大提高了两者碰触反应的机会。

另外,催化剂降低反应需要克服的能垒,促进电子传递和氧化还原反应、促进臭氧活化产生活性氧,增加污染物的降解速率,如同威严的“警察”督促活性物质消除异味、督促活性氧提高消杀效率。

例如二氧化钛和氮化碳催化剂,可以分别利用UVC到UVA波长范围的紫外光——与等离子体模块或者紫外消毒灯配合,可以显著提高消杀或者除味等净化效果。

车内空气净化技术大揭秘,这三项技术不仅能除臭,还能消毒

随着汽车行业的发展,个性化人车交互已经成为亮点,但是对于车内环境的需求,却是每一位车主共通的,特斯拉“生化武器防御模式”的Hepa过滤器曾吸引了许多人的目光,国内的技术也在迅猛发展:

武汉先进院建立了国内首条“无醛微胶囊”中试生产线,与多家企业组建联合创新中心,解决“卡脖子”难题,长效抑菌剂的运用在疫情中有效实现了病毒消杀;中科院深圳先进院材料界面中心研发的新型净化器结合了等离子体和紫外光技术,所配备的高效HEPA过滤网,结合自主开发的长效抗微生物微胶囊,可以杀灭多种细菌、病毒。

相信通过科学技术的应用,汽车空气清新、公交地铁无交叉感染很快就能实现了!


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