10月31日，空氣凈化是近年來公眾關(guān)注的熱點議題。如果說現(xiàn)在市面上常見的過濾除塵技術(shù)僅為一張口罩，能夠物理攔截大顆粒塵埃，那么等離子除塵技術(shù)就是吸鐵石，先使微塵帶上電荷，再通過強電場將其吸住，并且能夠分解有機大分子、殺滅細菌病毒。由復旦大學信息科學與工程學院教授區(qū)瓊榮帶領(lǐng)團隊研發(fā)的升級版等離子體滅菌除塵技術(shù)即將亮相第18屆中國國際工業(yè)博覽會。

　　殺菌零耗材，編織結(jié)構(gòu)反應(yīng)器增壽至五年

　　現(xiàn)在市面上的空氣凈化器分為兩大類，一類是依靠過濾吸附作用攔截空氣中的灰塵，一類是憑借等離子體、靜電或者負離子技術(shù)來凈化空氣。

　　據(jù)介紹，過濾攔截是物理性吸附，不僅不會殺滅細菌，還會使細菌在其內(nèi)部繁衍，本身就成為二次污染源。而等離子滅菌除塵技術(shù)集塵的同時直接殺滅細菌，收集的塵埃不會成為污染源。為了防止塵埃收集過多，導致電場的收集能力下降，幾個月或半年一次的定期清理是即可，而清洗只消耗人工。在設(shè)備的壽命期內(nèi)，等離子除塵器是零耗材的，而物理吸附的HEPA網(wǎng)是一次性耗材，且容塵量低，需要定期更換，雖然整機首次購買價格便宜，使用者卻需要承擔后期源源不斷的耗材更換成本，兩三年下來，成本將超過等離子體滅菌除塵設(shè)備的投入。

　　與一般采用針狀和鋸齒狀反應(yīng)器的做法不同，區(qū)瓊榮團隊采用了編織電極等離子體反應(yīng)器。“不管是鎢絲，還是針狀和鋸齒狀，我們都試驗過，對它們的缺點很清楚。理論上，反應(yīng)器是越尖越好。它們都是錐型的，尖的地方容易被放電腐蝕掉而變鈍，尖端電極的場增益就會下降，電壓就會上升，臭氧產(chǎn)率也隨之上升，因為臭氧產(chǎn)量在一定程度上與電壓是正相關(guān)關(guān)系。現(xiàn)在市面上很多設(shè)備，新機器各項指標正常，用了三個月左右，臭氧就容易超標了。” 編織的結(jié)構(gòu)一定程度上解決了電極壽命短的問題，使得電極增壽至五年以上。“從設(shè)計上考慮，編織結(jié)構(gòu)的電極直徑是相同的，腐蝕下去，直徑不會發(fā)生變化。由于絲太細，無法豎立，所以采用編織的結(jié)構(gòu)。” 區(qū)瓊榮解釋道。

　　研發(fā)三年，實現(xiàn)成本降低

　　等離子除塵與負離子除塵、靜電除塵，本質(zhì)上都是高壓放電現(xiàn)象加以利用的除塵技術(shù)。把空氣電離之后產(chǎn)生的帶負電的電子和帶正電的離子，吸附在塵埃或者有機分子上，從而使塵埃帶上電，或者把有機分子電離分解掉。吸附在塵埃上的帶電電荷，不再進行隨機自由的布朗運動，而沿著電力線電場方向運動。強電場區(qū)把帶電荷的灰塵吸引過來，帶負電的塵埃吸附到正極上，帶正電的塵埃吸附在負極上，于是灰塵就被收集在了電場中的積塵區(qū)，就像磁鐵吸附鐵銹一樣。這就是離子滅菌除塵技術(shù)應(yīng)用的基本原理。

　　相較負離子技術(shù)和直流放電的靜電技術(shù)，等離子滅菌除塵技術(shù)擁有強大的荷電和集塵能力，凈化效率更高遠高于前二者。

　　區(qū)瓊榮透露，研究此項技術(shù)的初衷是降低成本。如今，技術(shù)的優(yōu)化使成本得以降低。“現(xiàn)在市場上一臺適用于50平方米會議室的等離子滅菌除塵器售價約3000人民幣，適用于 20平方米房間的等離子滅菌除塵器售價為1000元左右，而后幾乎無需維護的費用，普通家庭使用是沒問題的。”隨著技術(shù)推廣與更新，滅菌除塵器市場價格有望降得更低。

　　區(qū)瓊榮團隊有十余年等離子體物理及其應(yīng)用研究背景，從最初幫助企業(yè)開發(fā)等離子體空氣凈化類產(chǎn)品到形成自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)，歷經(jīng)五年時間。2010年、2011年各地媒體開始報道霧霾，霾之危害深入人心，團隊受邀開始幫助企業(yè)開發(fā)和檢測等離子體空氣凈化類產(chǎn)品，但總覺得未能充分發(fā)揮技術(shù)功效，即萌生由實驗室自主研發(fā)等離子體空氣凈化產(chǎn)品的想法，2013年開始做樣機和大量測試，歷時四年時間，形成兩大核心技術(shù)、多款原型機以及嵌入式模塊，可望在不久的將來走進千家萬戶。區(qū)瓊榮表示，等離子除塵技術(shù)現(xiàn)已進入關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)孵化階段。“除塵滅菌得以實現(xiàn)，讓老百姓呼吸干凈的空氣是我們研究的第一步，讓老百姓呼吸到健康的空氣才是更高的追求。”