人类的循环和呼吸系统具有维持体内平衡的重要作用。这些系统不仅可以保护生物体免受外部污染,而且能够通过血液协调重要气体,以维持细胞呼吸和不同组织的代谢过程。目前,人类居住的空间也遇到了类似于人体的挑战:即如何在保护室内空气免受外部污染物的侵害的同时将人为产生的副产品(如二氧化碳(CO2)、颗粒物(PM)和挥发性有机化合物(VOCs))排出室外。受肺泡、毛细血管床以及人体循环/呼吸系统的血流的启发,首尔国立大学Seung Hwan Ko和汉阳大学Sukjoon Hong设计了一种仿生方法,其由基于微泡的气体交换器和循环液体组成,能够为密封空间的全面空气净化提供一个新的解决方案。
本文要点:
(1)该循环/呼吸式空气净化系统(CAPS)既可以连续去除PM,也能够在室内和室外环境之间交换气体,以维持稳态。
(2)研究者进一步通过动物行为实验验证了CAPS系统的有效性。实验结果显示,该系统可使二氧化碳浓度降低30%,使小鼠运动活动增加53%。综上所述,该研究构建的CAPS系统能够为实现有效、全面的空气净化提供一个新的方案。
Seongmin Jeong. et al. Human Circulatory/Respiratory-Inspired Comprehensive Air Purification System. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202405568
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202405568