جهاز لتنقية الهواء يقضي على معظم جراثيم الزفير

ويعمل النظام عن طريق إعادة توجيه تدفق الهواء بين الأشخاص بدلًا من نفخ الهواء مباشرةً على وجوههم، وقد حافظ على فاعليته حتى مع تغيير الأشخاص مواقعهم بمقدار 4 بوصات تقريباً.

وقدّرت المحاكاة أن الجهاز قلّل من خطر العدوى إلى 9.5%، مقارنةً بأكثر من 91% لتهوية الغرفة القياسية وحدها، مع العلم أن هذه حسابات نظرية تستند إلى عدد الجسيمات، وليست إصابات واقعية.

التقاط الهواء الملوّث

وبحسب “ستادي فايندز”، يحلّ هذا النظام، الذي طُوِّر في جامعة بريتش كولومبيا، مشكلة قديمة في أجهزة تنقية الهواء؛ فمعظمها لا يستطيع التقاط الهواء الملوّث بالسرعة الكافية قبل أن يختلط في جميع أنحاء المكان.

وبدلاً من نفخ نفثة هواء مباشرة على وجه الشخص، وهو أمر يجده الكثيرون غير مريح، يعيد الجهاز توجيه تدفق الهواء بين الأشخاص بهدوء، ليتجنب جفاف العين والجلد.

ويُطلق الجهاز هواءً نظيفاً بمعدل أبطأ بـ 3 مرات من معدل سحبه للهواء الملوث.

تجربة قياس الفاعلية

قام الباحثون بمحاكاة سيناريو اجتماع واقعي لشخصين يجلسان مقابل بعضهما البعض لمدة نصف ساعة. وتصرف أحد الشخصين كما لو كان مصاباً، حيث أطلق 300 جسيم صغير كل ثانية بحجم ميكرومتر واحد، صغير بما يكفي ليطفو في الهواء لفترات طويلة.

وخلال تلك الدقائق الـ 30، زفر الشخص المصاب 540 ألف جسيم إجمالًا.

ومع تشغيل الجهاز الجديد في أفضل وضع، وصلت 10 جسيمات فقط إلى رئتي الشخص الآخر.

وتسمح تهوية الغرفة العادية بوصول 247 جسيماً إلى الشخص الآخر. أما نفث التهوية الشخصية التقليدية، الذي ينفث هواءً نقياً على وجه الشخص، فيسمح بمرور65 جسيماً.

التهوية التقليدية

وتستخدم التهوية الشخصية التقليدية منذ أكثر من 30 عاماً.

وعادةً ما تُطلق هذه الأنظمة الهواء بسرعة حوالي 8 أميال في الساعة باتجاه وجه الشخص. ويجفف هذا النسيم المستمر العينين والجلد، ما يدفع الكثيرين إلى إيقاف تشغيلها.

كما وجدت الأبحاث أن هذه الأنظمة يُمكن أن تنشر المزيد من الجراثيم إذا استخدمها الشخص المريض فقط، ما يزيد الأمر سوءًا على جميع الأشخاص القريبين.

ماذا يحدث عندما يتحرك الناس؟

جاء اختبار رئيسي عندما قام الباحثون بمحاكاة تحرك الأشخاص في مقاعدهم.

عندما تحرك شخص ما حوالي 4 بوصات إلى الجانب، وهو أمر طبيعي أثناء أي اجتماع، كان الجهاز الجديد لا يزال يعمل بشكل جيد، حيث وصل 69 جسيماً فقط إلى الشخص الآخر.

بينما فشلت أنظمة التهوية التقليدية تماماً عندما لم يكن الأشخاص في وضعية مثالية. وفي هذا السيناريو، تسلل 872 جسيماً، وارتفع خطر العدوى المُصمم وفقاً للنموذج إلى ما يقرب من 100%.

وبعد 15 دقيقة فقط من وجود الأشخاص في وضعية غير مثالية، خلقت التهوية التقليدية ظروفاً أسوأ من عدم وجود نظام للتهوية على الإطلاق.

أنتج نظام التهوية التقليدي غير المتوازن خطر عدوى شبه مؤكد في النموذج. بينما لا يزال النظام الجديد يعمل بكفاءة نظام تهوية تقليدي في وضعية مثالية، مع احتمال إصابة يبلغ حوالي 50%.

وهذه المرونة مهمة لأن الناس لا يجلسون ساكنين تماماً أثناء المحادثات الحقيقية. أي نظام تهوية يعمل فقط عندما يبقى الجميع متجمدين.

الاستخدام العملي للجهاز

حافظ الجهاز على كفاءة إزالة تبلغ حوالي 94% عند درجة حرارة الغرفة بين 16.5 و26 درجة مئوية.

وانخفض الأداء قليلاً إلى 86% عند درجة حرارة 30 درجة مئوية، ربما لأن صغر فرق درجة الحرارة بين أجسام البشر والهواء المحيط أدى إلى ضعف تيارات الهواء الصاعدة التي تساعد عادةً في جمع الجسيمات.