對于臭氧對滅活新冠病毒的有效發(fā)生原理，在之前的《臭氧能滅活新冠病毒?這并非無稽之談》文章中進行了詳細的解釋，這次我引入一位“新朋友”——負離子。論及負離子和臭氧的關系，對于大多數(shù)工程專業(yè)的從業(yè)人員來說，過于淺層了。但鑒于市場上過多關于負離子的“神學傳說”和“萬能應用”，我還是計劃從發(fā)生器的角度去做下科學的“掃盲”。然后我會分享下我對于負離子和臭氧在未來應用層面的差異和趨勢。
負離子沒有“神話”，很質(zhì)樸
其實負離子的本質(zhì)，是非常容易去理解的，就是中性氣體分子受到能量作用，被電離，帶上負電。也正是基于對電離的能量需求，所以負離子的生成一般分為天然生成和人工生成兩類，能量的表現(xiàn)形態(tài)可以是放射性元素釋放的射線，也可以是熱電子發(fā)射，甚至宇宙射線、紫外線或者光合作用等。所以負離子從原理上來說，是一種非常質(zhì)樸的帶電離子。
這種質(zhì)樸感，同樣表現(xiàn)在應用層面?，F(xiàn)在耳熟能詳?shù)膽妹妫T如：空氣除塵凈化、肌膚保濕等，其實都源自于負離子的帶電屬性。
在居家環(huán)境中，負離子捕捉空氣中的灰塵和煙霧，形成帶電塵埃和煙霧。而由于這些氣體微顆粒帶負電，所以易附著到墻壁和地板上，這樣就可以迅速減少空氣中的塵埃和煙霧，起到除塵空氣凈化的作用。而負離子作用于水分子，也是同樣道理，帶上負電的水分子，極易和日常肌膚(帶正電)吸引，這樣就可以把水和濕度鎖在肌膚表面，就是所謂的“保濕”。
同時，其帶負電荷在結(jié)構上與超氧化物自由基相似，其氧化還原作用強，能夠破壞細菌病毒電荷的屏障及細菌細胞活性酶的活性，這就讓負離子具備了抗病毒、抗過敏、除甲醛等作用。
而從另一方面去說，負離子應用上的短板也由于其特性，變得較為明顯。如沉降作用后，如果遇到空氣流通，這些沉降物質(zhì)依然會被吹起，繼續(xù)蔓延在空氣中，并不是完全被去除;并且，負離子濃度并非越高越好，當濃度超過10?個/cm3時，負離子對機體會產(chǎn)生一定的毒副作用，所以也無法毫無顧忌的去使用負離子充斥進呼吸環(huán)境中。
至此，我們可以對負離子和上一篇說的臭氧，有一個相對比較明晰的梳理了。
民生的負離子和產(chǎn)業(yè)的臭氧
從梳理出的區(qū)隔去看，我們并不難發(fā)現(xiàn)：負離子的應用領域相對臭氧來說，會更民生化;而臭氧，則更產(chǎn)業(yè)化。造成這種區(qū)別的原因也是和他們的不同特性息息相關。
負離子的沉降作用主要是物理反應，而氧化還原性相對于臭氧沒有那么強，對于濃度上限處在一個可控的領域。臭氧則不然，臭氧的作用空間是有一定要求的。并且，臭氧的強氧化性，是一把雙刃劍。拿臭氧滅活新冠病毒的實驗去舉例：當臭氧濃度在0.1ppm的實驗室條件下，120分鐘后達到99.9%以上滅活效果;而在臭氧濃度6ppm實驗室條件下，40分鐘后就可以達到同等滅活效果。但如此高濃度的臭氧環(huán)境下，人會劇烈咳嗽、影響中樞神經(jīng)，且也只可以待5-20分鐘不等的時間(根據(jù)個人體質(zhì)差異)。同時，臭氧在常溫常壓下具有15-30分鐘的半衰期。所以我們不妨假設，如果寄希望于臭氧要在日常生活中充分體現(xiàn)其價值，我們得控制空氣流通，保持相對穩(wěn)定的空氣環(huán)境下，我們既需要保證臭氧的生成速率以達到空間內(nèi)的高濃度，同時又要對氧化效果進行控制。一番權衡下來，我們不得不得承認一點，臭氧的應用伴隨功能的有效化，一般多建議于無人且密閉環(huán)境下應用。這就造成了應用范圍的明顯適配性。
總結(jié)：
負離子：開放、穩(wěn)定、可控的民生場景
臭氧：密閉、無人、高效的產(chǎn)業(yè)場景
負離子和臭氧的明天去往何方?
從這兩種偏向再往后去分析，這也基本上可以確定負離子發(fā)生器和臭氧發(fā)生器的未來領域和發(fā)展趨勢。
從目前的制造趨勢去看，負離子發(fā)生器被越發(fā)高頻地適用于生活場景下，而伴隨生活接入點的增多，對于消耗品性質(zhì)的發(fā)生器來說，如何提高單位時間內(nèi)離子制造量的同時，有效延長發(fā)生器的有效距離是關鍵。
在比較了市場上較為有代表性的發(fā)生器制造商的數(shù)據(jù)和國際品牌，我們不難看出，當作用距離達到30cm的時候，只有日本制造業(yè)巨頭村田一家的發(fā)生器可以維持在一個高線上，其余類似國內(nèi)的T和F (國內(nèi)廠家，企業(yè)名字均作了隱藏)，其衰減率都超過了85%。哪怕只針對空氣凈化器這樣的常規(guī)應用，這樣的有效距離都是非常捉襟見肘的。跳開國內(nèi)制造企業(yè)的不足，光從村田的負離子發(fā)生器產(chǎn)品優(yōu)勢去理解，長有效距離、再加上長有效壽命，意味著負離子發(fā)生器的落地終端很有可能會轉(zhuǎn)變當下密集型的機器覆蓋型投入方式，越發(fā)趨向于少量布點，但覆蓋超大空間和常態(tài)化的使用場景下去應用，如密集型人員聚會場所或公共交通站點等，潛力和可能巨大。
臭氧的情況則又不同，強氧化性的臭氧發(fā)生器，其產(chǎn)品壽命是一個重大課題。
我們不妨可以先觀察下圖發(fā)生的情況：
我們知道，發(fā)生器本質(zhì)是一種消耗品，在使用過程中，伴隨使用時間的延長，對于接口的腐蝕性影響是不得不考慮的問題，且腐蝕強度也和制造濃度相關。業(yè)內(nèi)人士作了一個實驗：
拿了國內(nèi)品牌T的一款臭氧發(fā)生器做的實驗，結(jié)果在100小時的工作時間之后，其產(chǎn)生的臭氧密度在空間內(nèi)降到了原數(shù)值的2%，衰減率高達98%。而據(jù)資料顯示，國際上，對于常規(guī)臭氧發(fā)生器的平均使用壽命需求是1000 Hrs。村田在對外的產(chǎn)品推介上，也展示了其發(fā)生器100小時后的臭氧密度依然可以維持在97.6%左右的均線上下。
(MHM501 Type)
對于使用者來說，臭氧發(fā)生器落地于終端儀器后，對于不足100Hrs的使用壽命，勢必是不會買賬的。這個問題和矛盾想必也一定會轉(zhuǎn)移到制造商和研發(fā)商頭上。在國外廠商考慮應用場景邊界問題如何拓寬的時候，國內(nèi)制造廠商還出于一個相對落后的技術追趕階段，這是目前國內(nèi)制造業(yè)所無法規(guī)避的問題。
我們從宏觀上去看國內(nèi)未來的機會點，其實對于臭氧發(fā)生器，包括負離子發(fā)生器的未來需求是巨大的。從這幾年智能制造的實踐來看，做AI、做物聯(lián)網(wǎng)、做自動化、做云計算、做IT等各路江湖，在制造界產(chǎn)生了跨越式的交集和兼容。
制造業(yè)被數(shù)字化，變成智造業(yè)，其核心等同于生產(chǎn)要素顆粒化，在科技引領的智能制造沖擊下，勢必會綻放出新的能量形態(tài)。對于終端企業(yè)來說，這需要企業(yè)比以前更加深入地打開邊界，重新思考制造的形態(tài)。而對于芯片商、元件商來說，以技術的無邊界延展為目標，賦能未來的諸多可能性，才是保持企業(yè)強大的根本所在。
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