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                上海一高中女生創新發明PM2.5空氣凈化器

                  這兩天,向明中學高一學生黃思勉每天到校后,就一頭鉆進實驗室擺弄她的發明——PM2.5空氣凈化器。在不久前的創新課上,小黃聽科技老師黃曾新說起PM2.5顆粒物,便有了發明一種凈化器,阻止PM2.5進入室內的想法。如今,這種儀器的雛形在實驗室誕生了,它的科學性已得到專家的認可。“我希望得到一臺檢測儀器,用數據來檢驗這個發明的凈化效果。”黃思勉告訴記者。

                  創新課點燃發明熱情

                  在向明中學,有一門名為“創新課”的課程。每次上課,上海發明協會會員黃曾新老師都會向學生介紹近期的社會熱點,并激發他們的發明熱情。在前不久的一堂課上,黃思勉學到“PM2.5”這個新名詞,它是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,只有人類頭發直徑的1/10。這類顆粒物被吸入人體后會直接進入支氣管,引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。日前,我國環保部門將“監測并公布PM2.5”提上議事日程,如何治理PM2.5,也受到公眾的廣泛關注。

                  怎樣才能減少空氣中的PM2.5呢?小黃同學開始探索,在家里,她上網查閱資料,了解空氣凈化的各種技術和設備;在學校里,她經常找黃曾新老師討論,在老師的啟發下設計發明方案。

                  “你有沒有見過水煙?過去有不少人抽水煙,煙經過水的過濾,大量尼古丁、煙焦油都會溶解在水里。”在一次討論上,黃老師對小黃說起水煙。能不能在空氣凈化器中注入水,讓水濾掉大氣中的PM2.5?黃思勉頓時有了靈感。不過,空氣進入水后,過濾的效果估計很有限,怎樣提高凈化器的工作效率呢?小黃投入了新一輪的探索。

                  用水、霧、超聲波過濾

                  昨天,記者走進向明中學的實驗室,看到小黃的發明已具雛形。這個空氣凈化器由一個外殼和若干設備組成。透明的外 殼里注了很多水,“水箱”底部裝有三臺潛水增氧泵,它們與三根導管連在一起,通過導管,增氧泵把凈化器四周的空氣抽入水中,產生大量氣泡。黃思勉說,潛水增氧泵原本是用來養觀賞魚的,把它們裝在空氣凈化器中,是為了將室外空氣大量抽入水中,讓空氣與水充分接觸。這樣該裝置就變成一個放大版“水煙斗”,使空氣中的大量PM2.5溶解于水中。

                  光用水過濾法對付PM2.5還不夠,小黃還采用霧過濾法。霧是空氣中的水氣與塵埃接觸后產生的結晶體,霧有吸附塵埃顆粒的作用。為了制造出“人造霧”,小黃在網上反復搜索,終于買到“超聲波霧化器”。這種設備原本是裝在空氣增濕器里的,她把三個超聲波霧化器裝入空氣凈化器,與增氧泵“協同作戰”。只見超聲波霧化器通電后,凈化器水體就冒出一股股水霧,吸附空氣中的PM2.5。

                  在黃老師的指導下,黃思勉還在凈化器里安裝了兩個高壓電極,正負電極通電后,能起到靜電除塵的效果。

                  希望用儀器檢測凈化效果

                  小黃表示,這個裝置設計成熟后,可以把它像掛壁式空調那樣安裝在室內墻上,靠連在儀器上的導管抽入室外空氣,將去除PM2.5的潔凈空氣導入室內。這個裝置也可以設計得更小型化,成為PM2.5車內空氣凈化器,讓人們在乘車出行時不會吸入有污染的氣體。

                  小黃還設想將這個發明改進為室外空氣凈化裝置。“汽車尾氣排放、燃煤電廠的廢氣排放,是大氣中PM2.5的兩個主要來源。如果把‘水煙斗’裝進汽車和燃煤電廠,或許就能降低大氣中的PM2.5濃度。”

                  當然,要讓這些構想變成現實,黃思勉要用實驗數據證明,她的發明能去除空氣中的大量PM2.5。初步實驗表明,這臺裝置能去除導入氣體中的煙霧。寒假里,她準備做一個更精確的實驗:將凈化器中的水換成蒸餾水,讓它工作一段時間后進行水體取樣,蒸發后用電子顯微鏡觀察,檢測水中是否含有PM2.5顆粒。如果有,就證明該設備具有過濾PM2.5的功能。

                  對此發明,上海市環境監測中心副主任張明旭表示,從原理上說,這套水過濾、霧過濾、靜電除塵“三管齊下”的方案是科學的,應該能去除空氣中的部分PM2.5,但它的凈化效率究竟多高,則需要檢測報告來評判。環境監測中心使用的儀器都是用于室外PM2.5檢測的,無法檢測該發明的凈化效果。

                  黃思勉告訴記者,她在網上查到,一臺室內PM2.5檢測儀器的售價是2萬元,但學校實驗室還沒有資金購買。如果資金到位,或有機構提供此類檢測,那“水煙斗”凈化器的研發之路就能延續。

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