فهرست مطالب
محققان دانشگاه UBC با توسعه سیستم جریان هوای «جت سینک» موفق شدند تا ۹۴ درصد ذرات بیماری‌زا در هوا را قبل از پراکندگی حذف کرده و خطر ابتلا به بیماری‌های هوابرد را در فضاهای داخلی به شدت کاهش دهند.
به گزارش سرویس علمی تکناک، فصل سرما و شیوع آنفولانزا، خطر انتقال بیماری‌های هوابرد را افزایش می‌دهد. محققان دانشگاه UBC در حال آزمایش یک دستگاه جریان هوای نوین هستند که می‌تواند پیش از انتشار، عوامل بیماری‌زا را از بین ببرد و بدین ترتیب محافظت موثرتری برای فضاهای بسته فراهم کند.
به گفته تیم تحقیق، ارتقای سیستم‌های تهویه سنتی اغلب کافی نیست. این سیستم‌ها حجم بالایی از هوا را جابه‌جا می‌کنند، اما کنترل هوایی که افراد در تماس نزدیک استنشاق می‌کنند دشوار است. دکتر سانی لی، استاد دانشکده مهندسی و از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: «حفظ کیفیت بالای هوا در محیط‌های داخلی برای کاهش انتقال بیماری‌های هوابرد، به ویژه در فضاهای مشترک، اهمیت حیاتی دارد.» او تاکید می‌کند که بسیاری از کانادایی‌ها بیشتر وقت خود را در داخل ساختمان‌ها سپری می‌کنند و بنابراین کیفیت هوای داخلی تاثیر مستقیم بر سلامت روزمره دارد.
بخوانید: سونی دستگاه تهویه مطبوع پوشیدنی ساخت
سیستم‌های تهویه شخصی سعی دارند این خلا را با هدایت مستقیم هوای پاک به سمت افراد پر کنند. خطوط هوایی نیز از روش مشابه برای گردش هوای کابین استفاده می‌کنند، اما این سیستم‌ها محدودیت‌هایی دارند؛ عملکرد آن‌ها تنها زمانی موثر است که افراد ثابت بمانند و از دستگاه‌ها به‌صورت همزمان استفاده کنند و جریان دائمی هوا باعث خشکی پوست و چشم نیز می‌شود.
دکتر مجتبی ذبیحی، پژوهشگر پسا‌دکتری و نویسنده اول مقاله، می‌گوید: «هدف ما طراحی سیستمی نوآورانه بود که از استنشاق هوای آلوده توسط افراد جلوگیری کند و همزمان امکان استفاده راحت طولانی‌مدت از تهویه شخصی را فراهم سازد.»
رویکرد نوین جریان هوای جت سینک
تیم تحقیقاتی دانشگاه UBC یک سیستم القایی جدید، موسوم به «جت سینک»، توسعه داده است که ذرات آئروسل بازدمی را پیش از انتشار آن‌ها جمع‌آوری می‌کند. در سیستم‌های شخصی سنتی، هوا با سرعت بالا به سمت کاربر هدایت می‌شود که می‌تواند ناخوشایند باشد و با تغییر موقعیت کاربر، کارایی آن کاهش یابد.
در طراحی جدید، جریان هوا به اطراف بدن هدایت شده و ذرات آلوده به یک ناحیه کوچک تصفیه منتقل می‌شوند. دکتر مجتبی ذبیحی می‌گوید: «این طراحی راحتی و کنترل را همزمان فراهم می‌کند.
جریان هوای هدفمند ایجاد می‌کند که ذرات بازدمی را تقریبا بلافاصله به دام انداخته و پیش از پراکندگی آن‌ها حذف می‌کند.» محققان عملکرد دستگاه را با شبیه‌سازی کامپیوتری آزمایش کردند. آن‌ها تنفس، حرارت بدن و حرکت هوا را طی یک جلسه ۳۰ دقیقه‌ای مدل‌سازی کردند و نتایج نشان داد که خطر ابتلا به بیماری به طور چشمگیری کاهش یافته است. برای مقایسه، سیستم‌های تهویه استاندارد اتاق هنوز ۹۱ درصد احتمال ابتلا را برای کاربران حفظ کرده بودند.
حتما بخوانید: سونی دستگاه تهویه مطبوع پوشیدنی ساخت
بیشتر بخوانید: تبدیل دریچه‌های سقف به ابزار جذب کربن با فیلتر نانوالیاف خورشیدی
یک سیستم تهویه می‌تواند احتمال ابتلا به آنفولانزا را به ۴۷.۶ درصد کاهش دهد. افزودن یک مسیر خروجی هوا این رقم را به ۳۸ درصد رساند، و سیستم نوین جت سینک آن را به ۹.۵ درصد کاهش داد. محققان همچنین بررسی کردند که چه تعداد ذره بازدمی به فرد دیگری می‌رسد. با جای‌گذاری بهینه، تنها ۱۰ ذره از مجموع ۵۴۰,۰۰۰ ذره توانستند عبور کنند. مدل شبیه‌سازی نشان داد که این دستگاه تا ۹۴ درصد عوامل بیماری‌زا را از هوا حذف می‌کند.
گام‌های بعدی تحقیق
دکتر جاشوا برینکهوف، همکار نویسنده مطالعه، اشاره می‌کند که سیستم‌های شخصی فعلی هنگام جابجایی کاربر نمی‌توانند خود را تطبیق دهند: «این راهکار هوشمند و واکنش‌پذیر برای فضاهایی مانند کلینیک‌ها، کلاس‌های درس و دفاتر ایده‌آل است، جایی که تماس نزدیک اجتناب‌ناپذیر است.» وی تاکید می‌کند که مهندسی جریان هوا می‌تواند استانداردهای ایمنی محیط‌های داخلی را متحول کند.
تیم تحقیق در نظر دارد نمونه‌های اولیه را در اتاق‌های بزرگ‌تر و محیط‌های بالینی آزمایش کند. دکتر ذبیحی، که عضو کمیته ملی استانداردهای محیط داخلی کانادا نیز هست، امیدوار است این پژوهش به تقویت استانداردهای تهویه در سطح ملی کمک کند.
این مطالعه در مجله Building and Environment منتشر شده است.
