从“太空登陆”到“居家清洁”,流浪的灰尘在等待一个捕手

科技行者 2023-03-29 10:24:28

作者|周雅

几百年前,当人们只能隔着遥远银河想象宇宙的样貌时,也许从未想过,在科技飞升、人类开启太空之旅后,我们首先不得不去面对的其中一项难题,竟然是小小的灰尘。

宇宙中典型的灰尘之一,是存在于月球的「月尘(moondust)」。早在阿波罗计划时期,当时的宇航员就发现,月球表面有一层飞扬的“浮土”,这些月尘主要由小行星陨石撞击月球后所产生的微小颗粒构成。

月尘又细又小(最小的月尘直径小于100纳米,比头发丝直径还要小50倍),却对宇航员的生命健康产生了巨大威胁。

1969年“阿波罗11号”降落,当航天员踏出宇宙飞船时,阶梯上的月尘让人直打滑;当踏上月面后,粗糙的月尘竟然磨损了宇航靴,甚至穿破了宇航服,擦花了防护罩玻璃。

更可怕的是,在宇航员从月面返回登陆舱后,舱内的宇航员相继出现咽喉疼痛、流泪、鼻塞、打喷嚏等症状。“阿波罗17号”航天员哈里森·施密特把这种月尘引起的症状叫做“月球花粉症”,登上过月球的12个人或多或少都出现了这种症状。藏在飞船和宇航服褶皱里的月尘,甚至还跟着宇航员们“流浪”到了地球,一位医生在地球上接触了“阿波罗11号”人员后,自己也被传染了“月球花粉症”。

“阿波罗17号”宇航员尤金·塞尔南是最后一个在月球上行走的人,他在飞行回归的汇报中说:“灰尘可能是我们在月球上进行科考操作的最大障碍之一”,“我认为我们可以克服其他生理、物理或机械的难题,除了灰尘。”

事实上,不仅太空中会有令人防不胜防的灰尘问题,在人类赖以生存的地球家园,灰尘更是无孔不入。

气流走到哪,灰尘去到哪。地球上的灰尘无处不在,它的来源也远比我们想象得更复杂。

灰尘其中一部分来自于「室外」,比如花粉、汽车尾气、工业排放污染物等;另一部分则来自于「室内」,比如毛发、人体和宠物皮屑、尘螨及尘螨排泄物、食物渣滓等。

根据相关研究,上述这些灰尘颗粒物的大小一般在1-100微米,如果不慎吸入,会对人体的呼吸系统产生刺激作用,可能引起呼吸道及皮肤过敏、哮喘等疾病;小至100纳米的微型颗粒物,则可能成为心血管疾病的诱因之一。此外,室内灰尘的生物成分如细菌、尘螨等,也是人体主要过敏原。

图:上图为放大约10000倍之后的微观世界。最右是人类毛发的横截面,实际直径只有70微米。而毛发左边的绿色颗粒物,是同比放大的花粉,实际直径为30微米。最左边为病毒,只有0.1微米,它即使它被放大了1万倍,也只是一粒苏打粉大小,很难用肉眼看清,更别说在它的原始尺寸下,由于病毒非常微小,所以可能会通过呼吸进入到人体、直接穿透到血液中。

根据流行病学数据统计,全球有6500万到1.3亿人有尘螨致敏现象,这个数字相当惊人。尘螨过敏已被列为世界性的卫生问题,约80%的哮喘、鼻炎和皮炎均与尘螨有关。我们每天在卧室接触到的枕头、床单、被套等,都吸附着许多肉眼难以察觉的皮屑和头发,是螨虫的“游乐场”。

由此可见,除了保持定期除尘的良好习惯,称手的清洁工具、正确的清洁意识以及科学的衡量标准,都对实现有效的深度清洁,维持居家环境和人体健康尤为重要。

无效清洁 vs 有效清洁

当我们把镜头切换到居家场景时,以下这些情况并不少见:

有时候辛辛苦苦打扫完了,家具和地板表面总还是有一些灰尘残留;有些灰尘重灾区,不管打扫多频繁,没过多久又是灰蒙蒙一片;甚至一些橱柜、储物柜等密闭空间,也会有灰尘的入侵。

针对这些现象,天体物理博士刘博洋在一场关于太空和地球灰尘的直播探讨中指出:很长一段时间里,人们在应对地球灰尘时大多都是在做“无效清洁”。

地球和太空环境最大的不同在于地球上有重力,灰尘按理都会沉降下来,当人们在打扫的时候,原则上只要清洁表面就好了。但是,由于这些灰尘过于轻巧,即便在一点点气流的影响下,也很容易漂浮起来,很长时间都难以落下。

如果使用掸子、扫把等清洁工具,很容易出现扫帚一扬、灰尘再度起飞的情况,这也是人们在日常清洁过程中,常常忽视的二次污染问题。

如果使用吸尘器清洁,又会出现另一种常见的“二次污染”情况:有些吸尘器密封性不佳,灰尘看似都被吸进了机器中,但带有灰尘的脏空气可能又会从吸尘器各组件的接口处及尾部逸出。

归根结底,这些清洁过程中的二次污染问题,都是由于我们不了解灰尘特性,没有使用“对症下药”的清洁方式所导致的。

那么,究竟怎样才能做到“有效清洁”呢?

科技创新开启高效深度清洁

灰尘研究和室内清洁专家戴森认为,一台好的吸尘器,不仅要吸得干净、过滤得干净,更要解决二次污染问题,才能实现真正深度有效的清洁。

我们以戴森最新的G5 Detect无绳吸尘器为例,为了实现真正的深度清洁,这款吸尘器将清洁这件事拆解成三个部分:吸尘-过滤-密封。

(1)第一步:核心数码马达带来强劲吸力,实现高效吸尘。

针对因静电作用吸附在地板上,且肉眼难以察觉的细小灰尘颗粒,G5 Detect配置了戴森第五代Hyperdymium™马达,以迄今为止戴森最强的262AW吸力,搭载精巧的吸头设计,让吸尘器能够强效吸除地板表面以及藏在地毯深处的灰尘。

(2)第二步:5重过滤系统层层捕捉,不放过任何漏网之鱼。

通过5重过滤,G5 Detect不仅能确保吸力强劲无损耗,还能有针对性地对颗粒物进行过滤和捕捉,实现彻底的过滤效果。官方资料显示,它最高可实现对0.1微米大小的颗粒物99.99%的过滤效率,这其中就包括了细菌和部分病毒。

·当灰尘被吸入机器后,首先会在「集尘筒」中进行第一重过滤,这里可以将一些大的灰尘,如毛发分离出来;

·接下来,更微小的灰尘会随着气流来到第二重过滤「金属护网」,这一步可以捕捉大小在300微米左右的颗粒物;

·随后,“幸存”的颗粒物们到达第三重过滤,在14个涡型气旋的高效分类下,肉眼看不见的微尘会被再次甩到第一层的集尘筒里去;

·位于第四重的「前置滤网」通过静电吸附微小的灰尘颗粒,进一步捕捉可能损害吸尘器马达的颗粒物;

·最后,第五重过滤「马达后置HEPA滤网」进一步过滤,让99.99%小至0.1微米的颗粒物也被牢牢锁住。

通过这样分层过滤的方式,可以在保证超高过滤效率的同时,极大地减轻滤网的损耗,避免吸尘器长期使用后滤网堵塞导致吸力减弱的情况发生,更好地延续了吸尘器的使用寿命。

(3)第三步:整机密封设计,让灰尘插翅难飞。

戴森的整机密封工艺,通过在机器各个组件的连接处进行密封处理,使灰尘不会随着气流从机器接缝处逸出,确保吸尘器在运作过程中只会送出洁净的空气。

过滤系统不仅仅需要拥有一个好的滤网——过滤设计、气流路径和整机密封三者缺一不可,这才能有效防止脏空气绕过滤网重新被喷射回房间,避免二次污染。

戴森G5 Detect是如何实现对于居家清洁各种痛点的精准打击?戴森创始人詹姆斯·戴森曾在一场采访中分享自己的成功秘诀,就是发现别人忽略的使用痛点,并花精力去解决它们。

基于对用户们不断变化的清洁习惯长期而深刻的洞察,戴森的工程师们靠着勇于尝试的探索精神,攻克了一个又一个技术难题,探索真正惠及人类的清洁方式,为消费者构筑了全新的、科学的清洁理念,带来健康、洁净的居家生活。

太空工作者探索遥远的太空、孜孜不倦研究宇宙环境,才让航空航天技术不断迭代,日趋成熟;戴森的微生物学家以同样巨大的时间和精力探索灰尘世界,不断加深对灰尘特性的了解,工程师才能有针对性地研发出先进的除尘技术——可见,最好的创新始于探索与了解。

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