新设备在室内细菌传播前将其捕捉

英属哥伦比亚大学奥肯那根分校的研究人员正在研究一种新型空气净化装置，该装置旨在捕获空气传播的病原体，目标是为减少密闭环境中呼吸道疾病的传播提供更有效的方法。

### 当前通风方法的局限性
研究合著者、工程学院教授Sunny Li博士表示，减少传染病传播的标准方法包括升级建筑物的通风系统，以管理大面积的气流。有些系统会通过固定位置向个人直接输送洁净空气流来进一步改进，其工作原理类似客机上的出风口。但Li博士指出了几个缺点：人们必须保持在同一位置，系统才能有效工作，否则共享空间中的每个人需要同时使用相同的设备；持续气流还会导致眼睛和皮肤干燥，使长期使用不舒适。

“确保室内空气质量对缓解空气传播疾病的传播至关重要，尤其是在共享环境中，”Li博士说，“许多加拿大人近90%的时间都在室内度过，因此室内空气质量是健康和福祉的关键因素。”

### 个性化通风的重要性
该研究的第一作者、博士后研究员Mojtaba Zabihi博士解释，房间布局和现有的供暖、通风与空调系统差异很大。这些差异使得难以实现一致的气流改善，从而凸显了个性化通风方案的必要性。

“我们希望开发一种创新系统，既能防止居住者吸入受污染的空气，又能让他们舒适地长期使用个性化通风系统，”他说。

在英属哥伦比亚大学空气传播疾病传播研究集群的支持下，该团队引入了一种诱导-清除或射流-汇流气流方法。这种方法旨在在呼出的气溶胶扩散到房间之前将其捕获。

### 捕获空气颗粒物的新方法
传统的个性化通风系统通常依赖快速移动的气流，这可能让人感到不适，且当人改变位置时效果会变差。新设计采用了不同的方法：引导气流围绕用户，并持续将受污染的颗粒吸入局部净化区域。

“我们的设计兼顾了舒适性和控制性，”Zabihi博士说，“它创造了定向气流，几乎能立即捕获并清除呼出的气溶胶——在它们有机会扩散之前。”

为测试该系统，研究人员使用计算机模拟，模拟了30分钟咨询场景中的呼吸、体热和气流情况，然后将其性能与标准个人通风系统进行了比较。

### 暴露风险显著降低
近期发表在《Building and Environment》上的研究结果显示出显著差异。新装置将感染几率降至9.5%。相比之下，典型个人装置的风险为47.6%，采用排风设计的个人通风系统为38%，常规房间通风则为91%。

当位置优化时，该装置在暴露的前15分钟内防止了病原体的吸入。在540,000个颗粒中，只有10个到达了另一个人，模拟显示该系统可清除高达94%的空气传播病原体。

“传统的个性化通风系统在人们移动或互动时无法适应，”研究合著者Joshua Brinkerhoff博士解释道，“对于诊所、教室或办公室等无法避免密切接触的空间，这是一种智能、响应迅速的解决方案。”

### 更安全室内空间的未来潜力
Brinkerhoff博士补充说，该研究表明气流工程（而非仅仅过滤）可以显著提升室内空气质量和安全性。下一步包括改进系统以用于更大的房间，并在临床和公共环境中测试物理原型。

作为加拿大国家室内环境模型规范委员会的成员，Zabihi博士希望这项研究能在制定未来通风指南方面发挥作用，最终帮助为每个人创造更健康、更安全的室内空间。