华商好奇心 戴上自制“空气净化器” PM2.5指数从999降到3

冬季雾霾来袭，很多家庭都会给家里购置空气净化器。近日，西安一博导实验室教孩子们自制空气净化器，效果如何，本期好奇心实验验证。

孩子们提出三种防霾设想

博导帮他们实现了一种

近年来每逢冬季，雾霾就会席卷而来，如何才能有效防治雾霾？西安一博导实验室也将这一话题引入教学实验，让孩子们发挥想象解决这一问题。

“孩子们提出了三种解决方案。”博导实验室负责人、西安交通大学教授、博士生导师李成新说，他们实验室旨在培养青少年儿童科学创造力与创新能力，平时会教孩子们做一些通识性实验，实验也会结合一些社会问题，从选题开始就让孩子参与其中。

这次提出日常防治雾霾措施，由于传统防雾霾措施就是室内加装新风系统或空气净化器，出外戴防霾口罩。防雾霾口罩为了阻隔PM2.5，材料的密度都比较大透气性差。孩子们提出了三种方案，一是用水过滤的空气净化器，二是电吸附空气净化器，三是口罩和空气净化器结合的防雾霾神器，即便携式空气净化器。由于前两种实现起来比较困难，李成新决定帮孩子们实现第三种方案。

“画图、结构等都由孩子们完成，我们只负责原理和技术方面的帮助。”李成新说，经过博导团队的研发，他们最终做出了一款产品。为了让孩子们明白其中原理及内部构造，他们制作了产品零部件，由老师带领孩子们亲手完成制作。

学习原理装配接线

2个多小时完成制作

11月26日下午，27名青少年齐聚博导实验室，在老师的指导下制作便携式空气净化器，他们当中年龄最小的只有五岁。

西安交通大学材料科学与工程博士孙良现任教于西安石油大学，在实验开始前，作为指导老师的他给孩子们上了一堂有关雾霾的科普课：从雾霾的成因到高倍显微镜下雾霾颗粒的形状，包括雾霾对身体的危害、防雾霾口罩和空气净化器的原理等知识。

原理学习后，孩子们打开自己的材料包，在老师的指导下进行制作。材料包包括包装板、锂电池、控制模块、风扇、粗棉过滤网、活性炭布过滤网、HEPA过滤网、防雾霾口罩、空气输送管等零部件，线路连接、模块之间的组装都需要孩子们一步步完成。

这款便携式空气净化器由三部分组成：收音机大小的空气净化器、防雾霾口罩、空气输送管道将两者连接。空气净化器上有可粘接绑带，可以直接绑在手臂上方便活动。使用时只需打开开关，空气净化器的风扇就会启动开始过滤空气，将外界空气过滤后送入口罩。

“可以进风的口罩，感觉很舒服。”9岁的赵郎和戴上自己亲手制作的空气净化器，他说这款口罩不会觉得闷，呼吸很清新很顺畅，他准备戴上回家。

>>实验检测

这款便携式空气净化器效果到底如何呢？博导实验室和华商报记者对这款便携式空气净化器进行了现场实验。

>>实验过程

1. 前往室外，用霾表测试当日空气质量，显示PM2.5指数为10。

2.在地上焚烧了几团含有胶质的废弃包装纸，将霾表靠近后，PM2.5指数开始攀升，短短数十秒钟就上升至500以上，最高达999。

3.给霾表的入风口戴上便携式空气净化器的防雾霾口罩，打开开关，PM2.5指数开始下降，最低时下降至3。

>>原理解析

四层过滤网过滤 有效率达99.7%

李成新介绍，这款“便携式空气净化器”其实就是空气净化器和防雾霾口罩的有机结合，主要由空气初级过滤单元、空气主动吸入单元、气体输送单元、空气次级过滤单元等四部分组成。空气初级过滤单元的过滤层主要由三层“HEPA滤网+活性炭+HEPA滤网”组成（HEPA：Highefficiencyparticulateair Filter，HEPA对于0.1微米和0.3微米的有效率达到99.7%）。利用风机将空气通过初级过滤单元吸入到内部，再通过内部的气体通道经过次级空气过滤单元，此单元又增加了活性炭和过滤棉，进一步降低粉尘含量，最后通过空气输送管道（医用级）将纯净气体送入面罩。

李成新说，它的最大特点就是采用“主动送风式”的设计，保证鼻孔周围洁净空气的压力大于口罩外部空气压力，可有效防止外部空气通过鼻孔周边流入。而大家日常使用的雾霾口罩都是靠鼻孔吸气，在鼻孔周围产生负压，才能让外部空气通过滤布等进入，如果口罩和鼻子周边密封不严的情况下，雾霾颗粒就会从空隙处乘虚而入。

“其实空气净化器最核心的技术就是过滤空气。”李成新说，这款便携式空气净化器和家用空气净化器原理相同，就是利用过滤材料对空气进行过滤，所以家庭购置空气净化器一定要看滤网的品质，是否符合国家标准，购买时可用霾表测试其过滤效果。空气净化器使用一段时间后就要考虑更换滤网，同样可用霾表检测，如果过滤效果下降，就要考虑更换滤网了。华商报记者 赵瑞利 摄影 张杰

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