负离子没有“神话”,很简单。
其实负离子的本质很好理解,就是中性气体分子被能量电离带负电荷。也是基于电离的能量需求,所以负离子的产生一般分为自然产生和人工产生两大类。能量的表现形式可以是放射性元素释放的射线、热离子发射,甚至是宇宙射线、紫外线或光合作用。所以原则上负离子是很简单的带电离子。
这种简单感也体现在应用层面。现在比较熟悉的应用,比如空气除尘净化,皮肤保湿等。,其实都是来源于负离子的带电性质。
在家居环境中,负离子捕捉空气中的灰尘和烟雾,形成带电的灰尘和烟雾。由于这些气体微粒带负电荷,容易附着在墙壁和地板上,可以快速减少空气中的粉尘和烟雾,起到除尘和净化空气的作用。负离子作用于水分子也是如此。带负电荷的水分子容易被日常皮肤(带正电荷)吸引,使水分和湿度锁定在皮肤表面,这就是所谓的“保湿”。
同时,其负电荷与超氧自由基结构相似,氧化还原作用强,能破坏细菌病毒电荷的屏障和细菌细胞活性酶的活性,使负离子具有抗病毒、抗过敏和除甲醛的作用。
另一方面,由于负离子的特性,其在应用中的缺点也变得更加明显。比如沉降后,如果有空气流通,这些沉降的物质还是会被吹起来,继续在空气中扩散,但没有完全清除;而且负离子的浓度也不是越高越好。当浓度超过10的6次方/cm3时,负离子会对身体产生一定的毒副作用,所以我们不能肆无忌惮地使用负离子涌入呼吸环境。
至此,我们可以相对清晰地梳理出上一篇文章中提到的负离子和臭氧。
负离子发生器和臭氧发生器的发展趋势
02民生负离子和工业臭氧
从梳理的领域不难发现,负离子的应用领域会比臭氧更亲民;另一方面,臭氧的工业化程度更高。造成这种差异的原因与它们的不同特性密切相关。
负离子的沉降主要是物理反应,而氧化还原没有臭氧那么强,所以浓度上限在可控场。否则对臭氧的作用空间有一定要求。此外,臭氧的强氧化性是一把双刃剑。以新冠肺炎臭氧灭活实验为例:实验室中臭氧浓度为0.1ppm时,120分钟后灭活效果可达99.9%以上;在6ppm臭氧浓度的实验室条件下,40分钟后可达到同样的灭活效果。但在如此高浓度的臭氧环境中,人会剧烈咳嗽,影响中枢神经系统,只能停留5-20分钟(根据个体体质差异而定)。同时,臭氧在常温常压下的半衰期为15-30分钟。因此,我们不妨假设,如果我们希望臭氧在我们的日常生活中充分体现其价值,我们就必须控制空气流通,保持相对稳定的空气环境。我们需要保证臭氧生成速率达到空间中的高浓度,同时控制氧化效果。总的来说,我们不得不承认臭氧的应用伴随着有效的作用,一般建议在无人和封闭的环境中应用。这使得应用范围具有明显的适应性。
负离子:开放、稳定、可控的民生场景
臭氧:一个封闭、无人和高效的工业场景
负离子发生器和臭氧发生器的发展趋势
明天负离子和臭氧去哪里了?
从这两种偏向的分析,基本可以确定负离子发生器和臭氧发生器的未来领域和发展趋势。
从目前的制造趋势来看,负离子发生器越来越适合生活场景。随着生活接入点的增加,如何提高单位时间内的离子产量,有效延长发生器的有效距离,是消耗型发生器的关键。
对比市场上有代表性的发电机厂商与国际品牌的数据,不难看出,当运行距离达到30cm时,只有日本制造业巨头村田的发电机还能保持较高水平,其他都和国内T、F差不多(国内厂商和企业名称隐去),衰减率都超过了85%。即使对于诸如空气净化器的常规应用,这样的有效距离也是非常紧张的。脱离了国内制造企业的短板,我们只能了解村田负离子发生器产品的优势。有效距离长,有效寿命长,意味着负离子发生器落地终端很可能改变目前密集的机盖输入模式,越来越趋向于分布几个点。但如果应用在超大空间和正常使用场景,比如人员密集的聚集地或者公交车站,则有很大的潜力和可能性。
负离子发生器和臭氧发生器的发展趋势
臭氧的情况不同。具有强氧化性臭氧发生器的产品寿命是一个主要问题。
我们不妨先观察下图发生了什么:
我们知道,发电机本质上是一种消耗品。在使用过程中,随着使用时间的延长,不得不考虑对界面的腐蚀影响,腐蚀强度也与制造浓度有关。业内人士做了一个实验:
负离子发生器和臭氧发生器的发展趋势
以某国产品牌T的臭氧发生器为例,结果显示,在工作100小时后,其产生的臭氧密度在太空中已经下降到原来的2%,衰减率高达98%。据资料显示,国际上常规臭氧发生器的平均使用寿命为1000小时。村田在对外的产品宣传中也展示了其发生器100小时后的臭氧密度仍能维持在97.6%左右的移动平均值。
负离子发生器和臭氧发生器的发展趋势
对于用户来说,臭氧发生器落地终端仪器后,使用寿命不到100Hrs肯定不会买。这个问题和矛盾一定会转移到厂商和开发商身上。当国外厂商考虑如何拓宽应用场景边界的时候,国内厂商还处于技术追赶的相对落后阶段,这是目前国内厂商无法回避的问题。
从宏观角度看中国未来的机会,其实未来臭氧发生器,包括负离子发生器的需求是巨大的。从这几年智能制造的实践来看,做AI、物联网、自动化、云计算、IT等。导致了制造业的跨越式交叉和兼容。
当制造业数字化,转向智能制造,其核心相当于生产要素的颗粒化。在科技引领的智能制造的冲击下,必然会绽放出新的能源形态。对于终端企业来说,这需要企业比以前更深入地开放边界,重新思考制造的形式。对于芯片商和元器件商来说,瞄准技术的无边界延伸,赋能未来的多种可能,才是让自己的企业保持强大的根本之道。