Устройство идеальной очистки воздуха

28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей.

По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать раздражение кожи и глаз, что делает такие решения не всегда комфортными при длительном применении.

Первый автор проекта, доктор Моджтаба Забихи, подчеркивает, что разнообразие планировок помещений и особенности инженерных коммуникаций усложняют модернизацию стандартных систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Именно поэтому исследователи решили спроектировать устройство, которое могло бы работать независимо от конфигурации помещения, не позволяя человеку вдыхать загрязненный воздух и при этом оставаясь комфортным при многочасовом использовании. По словам Забихи, цель состояла в создании такой системы, которая сочетала бы персональный характер вентиляции и эффективное удаление выдыхаемых аэрозолей.

Основой новой технологии стала концепция индукционно-удаляющего, или струйно-всасывающего, воздушного потока. Исследователи предложили направлять вокруг пользователя циркуляцию воздуха, которая мгновенно втягивает потенциально опасные частицы в локальную зону очистки, не позволяя им распространиться по комнате. Такая аэродинамическая стратегия делает возможным удаление биологических загрязнителей до того, как они попадут в общую воздушную среду.

Для проверки работоспособности концепции ученые создали компьютерную модель, учитывающую дыхательные циклы, тепло человеческого тела и общий воздушный поток в помещении. В ходе моделирования, продолжавшегося 30 минут, новая система сравнивалась с традиционными устройствами индивидуальной вентиляции легких. Результаты оказались показательными: риск инфицирования снижался до 9,5%, тогда как стандартные персональные системы показывали 47,6%, варианты с вытяжкой - 38%, а обычная вентиляция помещения - целых 91%.

При оптимальном размещении устройства модель демонстрировала особенно впечатляющие результаты. В первые 15 минут оно полностью предотвращало попадание патогенов в дыхательную зону другого человека, пропуская всего 10 частиц из 540 тысяч возможных. Эти данные подтверждают, что разработанная система способна удалять до 94% болезнетворных микроорганизмов, эффективно перехватывая их еще до их распространения.

Доктор Санни Ли напоминает, что почти 90% канадцев проводят большую часть времени внутри помещений, и поэтому борьба с инфекциями, распространяющимися воздушно-капельным путем, становится одной из ключевых задач общественного здравоохранения. Новое устройство, по ее мнению, может стать частью той критически важной инфраструктуры, которая будет защищать людей в школах, больницах, офисах и других местах массового пребывания.

<< Назад: Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

>> Вперед: Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Прототип квантовой памяти 17.05.2013 Команда ученых из Научно-технического университета Китая в Хэфэе во главе с Дун-Шэн Дином (Dong-Sheng Ding) впервые смогла сохранить фотон в определенном кввантовом состоянии в течение короткого промежутка времени, что является первым шагом на пути к созданию квантовой памяти, сообщает Technology Review. Записывать данные в единичный фотон ученые научились с помощью орбитального углового момента - меры измерения спиральности фотона. При этом один фотон может содержать больше одного бита информации, так как направление и степень его "закрученности" могут быть различными. В действительности количество возможных состояний фотона бесконечно, а потому теоретически может быть бесконечным объем закодированных в фотоне данных. Ученые неоднократно предпринимали попытки формирования фотонов с определенными свойствами и последующего чтения этих свойств. Однако способа хранения фотонов с определенными свойствами до сих пор никто не придумал. Дун-Шэн Дин утверждает, что такой способ придумала его команда. Создав фотон с определенными свойствами, исследователи поместили его в облако атомов рубидия и затем, через 400 нс, извлекли его. После извлечения фотон практически полностью сохранил свою конфигурацию. По словам ученого, их эксперимент является уникальным и в том плане, что им впервые удалось создать отдельный фотон. Для этого они использовали процесс под названием "спонтанное четырехволновое смешение". С помощью этого процесса ученые смогли наверняка установить тот факт, что в эксперименте участвовал один фотон, а не группа. "Мы утверждаем о проведении первого в мире эксперимента по хранению единичного фотона с орбитальным угловым моментом в холодной атомной группе", - заявил Дин. Ученые считают, что их достижение может лечь в основу коммутаторов для квантовых вычислительных сетей. Пока ученым не удалось построить такой коммутатор. Однако без коммутаторов в квантовой сети сигнал может проходить только по одному маршруту. Для того чтобы решить эту проблему на текущем этапе развития технологий, ученые из США предложили поместить в центр квантовой сети обычный коммутатор с преобразованием светового сигнала в электрический на входе и в обратном направлении - на выходе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026