光负离子的技术与应用
2021-04-16
光负离子技术的定义
光负离子技术是一种秉承“以自然应对自然”研发创新理念，开创性结合太阳光和负离子的应用，创造发明的一种全新技术。
太阳光是最健康的光，万物生长靠太阳。科学家们经过长期观测发现，早上八九点钟的太阳光对于人体健康最为有利，此时此刻的太阳光不仅含有丰富的人体所需的各种光元素，而且太阳光中的紫外线强度正好满足杀菌消毒的同时又不伤害人体。同时，早上八九点钟的大自然空气中，负离子含量也非常充足，特别是森林、瀑布、海边等地方，富含大量的负离子，对人体健康十分有益。因此，结合八九点太阳光和大量负离子的环境要素，科学家通过先进技术的手段，完美再现八九点太阳光与丰沛负离子的结合，塑造全新的空间环境，达到模拟太阳光、杀菌消毒和净化空气的技术创新。
光负离子技术诞生的来龙去脉
光负离子技术的诞生，是科学研发厚积薄发的结晶。早在2016年， “太阳光是最健康的光”发展理念得以提出和发扬，多角度、多层次、全方位研究太阳光的运用和模拟得以推进和落实。多年来，通过在产品、技术研发上的不遗余力，科研单位至今已有4年多的光谱测试数据，包含春夏秋冬四季每天的早中晚多时段的测试。
2020年年初，新冠肺炎疫情刚刚在中国国内发生的时候，在得知权威机构报告“病毒对紫外线敏感”之时，相关企业就积极组织资源，向国内23家医院捐赠了紫外线杀菌灯，为医院的抗疫工作作出了应有的贡献和力量。同时，科研人员积极行动起来，努力开发更新、更好、更适合疫情防控的病毒消杀技术和方案，为人类健康服务。
2020年年中，中国一家集团公司因为高铁车厢的病毒消杀工作广泛征集方案，研发人员提出模拟自然界全新系统技术来消杀病毒并促进人体健康方案，双方开展合作，进一步完善相应的技术，该集团公司配合开展实验和应用。历经八个月紧锣密鼓的工作，这项技术最终得以完善。广东省微生物分析检测中心对该项技术进行了科学检测。检测结果表明，采用这项最新的光负离子技术，2小时病毒的灭活率可达99.9%以上。
2021年年初，光负离子技术应用多年的光谱数据研究，结合太阳光在不同时间、不同场景的运用模拟，实现了技术突破。如今，光负离子技术已经申请了数十项专利，其中包含多项发明专利。
光负离子技术全面结合自然界的“光元素”和“负离子元素”，通过科学的技术创新，做到“人机共存”，在不伤害人体的同时全面完成消杀病毒的工作。同时，光负离子技术不仅可以消杀病毒，而且可以清新空气，从而有利于人体健康，为塑造室内健康环境提供了一种全新的方案。
光负离子技术解析
光是人类生存发展所必须的元素之一。光其实是电磁波中的很小一部分，一般意义上就是我们肉眼能看到的电磁波的波段(也称可见光)，科学上定义在400nm - 780nm。在这个范围内，人们依次能看到紫、蓝、青、绿、黄、橙、红等颜色。这些颜色的分布是不均匀的，红、绿、蓝所占有的波段范围比较大;相反，黄、青、紫所占有的波段范围就比较小，但是黄色的所占有的波段范围又比青、紫略大。紫外光波长比可见光短，但比X射线长。自然光指太阳光及其衍生光，太阳光的衍生光包括天空对太阳光的散射、漫反射，月亮光以及三者的在环境中的反射和折射，所以，自然光的最终来源都是太阳。
人类的眼睛最适应的就是这种短波成分较少的光。我们的祖先在室外生活的时间较多，他们所接受的是全光谱自然光的照射，人类正是在这样的环境中，形成了人体许多生理功能。阳光是万物生长之源泉!太阳光系全光谱辐射，可使人的机体内产生维生素等多种营养物质，而且人们在自然光下活动，在心理上和生理上感到舒适愉悦，对人的身心健康十分有利。自然光还能消除居室内的霉气、抑制微生物的生长、改善室内居住环境。
随着人类社会的发展，有越来越多的人需要在室内工作，而室内通常是使用人造光源如LED灯、荧光灯、白炽灯或其他电灯照明。这些人造光源缺少自然光中的某些辐射线。从自然科学的角度，人造光与自然光的区别主要在于其光谱的不同。因此，人类还需要进一步提升人造光源的技术水平，使之向太阳光看齐。
负离子又称“负氧离子”，被称为“自然调理因子”、“空气维生素”。许多研究都表明,负离子会对人体的心理状态产生积极的影响。负离子可以显著地改善糖尿病失眠症状患者的生活和睡眠质量, 缓解烦躁、紧张、失眠等不良情绪,还可以能够有效使手术伤口皮肤愈合得更快,疤痕也更浅，效果显著。在我们的一些日常生活中,大雨过后或者是在瀑布旁,负离子的浓度都会大大增加。例如,淋浴后,空气和水中的各种负氧离子水的浓度也很有可能会逐渐浓度增加。
然而,由于在城市空气污染物中正离子不断地复合成为自由电子,负离子自身存在的时间短(平均约1分钟),城市大气中负离子的浓度分布远低于城市新鲜空气(根据国际卫生组织的研究规定,空气中的负氧离子浓度在1000~1500个/ cm³ ,视为城市新鲜空气),城市大气中有负离子的存在的时间相对较短(平均约1分钟),城市大气中负氧化物和阳光离子的数量分布要远低于其他新鲜空气(根据国际健康保护署,如果城市空气中负离子浓度高于1000~1500个/ cm³ ,则被视为是新鲜空气)。
负离子含量对身体的影响
自然界中放电(又称闪电)的辐射现象、光电辐射效应、喷泉、瀑布等都认为可以直接促进负离子与周围的自然空气相互作用电离,形成正反向的氧和负氧离子。人工技术制备活性负氧离子的应用途径主要方法有:紫外线照射,负离子辐射刺激,热能等电子气体发射,电晕离子放电,电荷离子分离,高压电流注水等。负离子闪电发生器的工作原理:采用不带脉冲、振荡的闪电直流负载正高压,低压则直接采用通过碳纤毛刷尖端运动产生的闪电晕直流电负高压,高速直流释放大量的中性电子,电子和水的空气不再有可能彼此长期保持平衡存在(因为没有电子和水的空气在生活中一般只能快速得到小于ns的电子存在,会立即从水和空气中快速捕获到过氧化氢和水分子),形成一种负离子,其物理工作力学原理与一般电子利用闪电产生负离子的各种物理自然现象相同。
负离子在空气环境中，可以流动产生一种净化水和空气的流体动力学和其工作学的原理,其实也就是空气动力学和空气静电传动工作学的原理。负离子系统能够直接有效吸收处于室内空气系统中的各种灰尘、烟雾、细菌、水滴等各种有害物质,即达到净化空气的目的。
负离子应用于照明灯具时间比较久。现有的灯具一般只具有照明功能，随着科学技术的不断进步，市场上出现了一些具有空气净化功能的灯具。这种灯具通常在一个灯具内部安装有一个负离子发生器,但是负离子发生器会在灯具内部产生较大的负离子时会在灯具内部产生较高的电压和火花,容易损坏灯壳内部的电子器件，从而影响灯具的使用寿命。
针对以上弊端，根据“以自然应对自然”的研发理论，深入研究光元素和负离子元素，结合二者的特长，一种实用新型空气消毒净化灯得以发明。经验证，该新型空气消毒净化灯其具有以下有益效果: 设有功能面板，通过在功能面板上设置空心柱并开设第一孔，空心柱内设置负离子释放装置，不仅可以使负离子释放装置释放的负离子直接扩散到空气中，提高空气净化效率，空心柱还可以封闭负离子释放器，以避免负离子释放器释放负离子时产生的高电压或电火花对灯壳内的电子装置 (如照明源) 造成损坏。同时,凯西欧光健康公司采用先进的空气处理技术，发明了一种新型的空气杀菌灭毒系统和一种新型的空气杀菌灭毒方法，将面环套设于壳体的下端，空气杀菌消毒装置包括紫外线光源和负离子模块的负离子释放装置设置在面环上，紫外线光源可发出250nm至300nm波长范围内的紫外光，用于通过作用于负离子释放器运行过程中产生的臭氧来产生氧气。这种光负离子技术应用于灯具上，使得空气杀菌消毒系统结构紧凑，安装使用方便。负离子模块工作过程中产生的臭氧能及时反应成氧气，提高负离子的纯度，避免臭氧对人体造成的伤害。通过验证不同负氧离子在水平和垂直方向上的浓度，效果显著。
图 4
光带给人类文明和希望，负离子给人们带来了消除细菌和病毒的好处。人类使用阳光的历史由来已久，使用阳光可以治疗许多疾病，提高人们的生活质量。光负离子技术就是将光元素和负离子元素有效结合，使之更好地为人类健康服务，这也是“健康中国”战略的必然发展方向。
光负离子技术的核心，就是通过科技的手段将自然界中优质的阳光和空气带到人们身边，带给人们自然的享受。自然界中，阳光、空气、水是人类密不可分的三大元素。然而，不同场景下的阳光、空气和水是不同的。究其原因，与各个场景所处的自然环境息息相关。有的地方阳光充足、空气清新、水质良好;有的环境缺少阳光、空气污浊、水质恶劣。对于人类健康来说，自然希望选择前者，而努力避开后者。但是，并不是所有人都有机会享受到优质的阳光和空气。因此，我们需要用科学的方式，模拟出更好的阳光和空气，使之为人们健康服务。 “光负离子技术”就是这样一种思路的科研成果，完美地践行了 “自然的就是最好的”理念，同时为我国“后疫情时代”自然科学研究和落实“健康中国”战略作出了应有的贡献。
光负离子技术的市场价值
自然界在无私馈赠人类的同时，也将一些病毒带给了人类。新冠病毒就是人类目前面临的巨大挑战之一。据统计，截止到2021年4月12日，全球新冠肺炎疫情累计确诊人数达1.3亿人，累计死亡人数达295万人，日增确诊人数50多万人。虽然针对新冠病毒的疫苗已经问世，但是由于新冠病毒依然在不断变异之中，做好日常的病毒消杀工作依然十分重要。
中国疾控中心流行病学首席专家吴尊友强调，新冠肺炎疫情给我们三个方面的提醒：一是，只要全球新冠肺炎疫情一直没有完全控制，在我国发生局部疫情是常态化防控的一种正常现象。二是，新冠疫情防控是艰难的、复杂的、反复的、长期的。三是，这次疫情再次提醒我们，希望大家一定要继续绷紧疫情防控这根弦，在人员密集、通风不好的地方，一定要坚持戴口罩、勤洗手、常通风等防控习惯。
其实，在全球范围内，新冠肺炎疫情依然十分严重，美国、印度、巴西等国家的新冠肺炎患者仍然以每日数万例的速度在递增。在这种情况下，我们对于日常生活环境中的杀菌消毒工作依然不能忽视。同时，由于我国疫情控制措施有效，在“后疫情时代”，很多公共空间不仅需要杀菌消毒，还需要更好的空间环境，比如净化空气和优质照明。因此，“后疫情时代”实际上对于各类科技产品提出了全新的需求。
“光负离子技术”采用最新的科技手段，全面模拟出自然界中的阳光，在完成杀菌消毒功能之时，还可以带来完整光谱的有效光照。经广东省微生物分析检测中心检测表明，光负离子技术2小时病毒的灭活率可达99.9%以上。同时，该技术全面融合了最新的负离子科技，让不同场景实现空气净化功能。因此，光负离子技术十分适合应用于学校、医院等公共空间之中，为这些场合提供高效的杀菌消毒作用，同时进一步净化这些公共场所的空气环境，并带来全面模拟太阳光的高效照明灯光，从而为人们健康服务。
光负离子技术作为一项造福人类的发明，采用“以自然应对自然”的模拟方法杀灭病毒，是一个有价值的技术创新。为了更好地配合全球新冠肺炎疫情的综合防控工作，为人类健康创造一个良好的空间环境。光负离子技术既可以通过各大院校、企业、科研机构进行该项技术的升级创新、组合创新和应用创新;也可以应用于医院、学校、写字楼、宾馆、酒店、餐饮等物业，开展光负离子技术的试点应用，改善经营空间的健康环境;还可以与各行各业的产品进行跨界结合，增加产品功能，提升产品和品牌附加值，从而让产品更具市场竞争力。
来源：中国照明网 作者：广东凯西欧光健康有限公司董事长 吴育林