嗅觉可以驱除空气中的病毒、细菌和恶臭吗?

气味的科学

我们的嗅觉是一个强大的东西。比我们大多数人意识到的更强大。大多数情况下,我们认为香味是我们日常生活中令人愉快的香料,有时作为一种气雾剂来掩盖,或掩盖我们周围不愉快的气味。但是,当谈到香味扩散的真正作用时,"作为香料的香味 "仅仅是冰山一角。 我们,以及 我们。气味可以影响我们的情绪,影响我们的健康,甚至改善我们的健康和幸福。

气味有能力引发对我们情绪的积极和消极影响,直接影响到行为。当气味分子被吸入时,我们的嗅觉系统将信息发送到下丘脑,然后产生荷尔蒙。这些荷尔蒙反过来又会产生一种情绪反应,这种反应可能是积极的,也可能是消极的,取决于气味的类型。气味是我们人类最强大的、本能的感觉。

使用香味来改变情绪,影响我们的健康、保健和幸福,可以追溯到近千年前。使用天然植物提取物来制造影响我们身体和心理状态的精油,在许多文化中都有很深的渊源。最近,天然精油的应用被认为是一门艺术,也是一门科学。今天,香味的真正力量,以及香味的科学,不仅被应用于直接消除气味,而且被用作杀死空气中的病原体,如病毒和细菌。

检测和消除异味

臭味是几类化合物的结果。氮化合物,如烟雾、垃圾、尿液和海鲜,以及有机酸,如呕吐物、汗水、模具和霉菌。无论其来源如何,这些气味在共享交通领域是一个非常麻烦的问题,特别是在共享汽车和自动驾驶汽车中。在无人驾驶(自动驾驶)车辆中,恶臭的问题甚至更多,因为没有人亲自监测车厢内的新鲜度,逐一进行。好消息是--有电子传感器可以监测和报告车辆中存在的这些类别的恶臭。 而更好的消息是--有一些活性成分可以释放到车辆的车厢空气中,以消除违规的秩序,同时也增加新鲜的气味。

通过将特殊的活性成分与干空气的气味扩散相结合,可以消除共享汽车和自动驾驶汽车中的恶臭。还可以加入传感器,根据这些氮和有机酸化合物持续监测车辆内部的违规气味,并释放出反作用的恶臭成分。反作用恶臭成分是一种分子化合物,它与恶臭分子发生化学反应,在空气中产生一种具有不同气味特征的新化合物。化学家将其称为希夫或迈克尔化学反应,由此产生的分子化合物的挥发性要小得多,并且具有更少的攻击性气味特征。最后,可以在扩散过程中加入额外的新鲜气味,以进一步消除来自烟雾、垃圾、甚至宠物生物排泄物的气味。

消灭空气中的细菌和病毒

就像恶臭可以通过空气传播并在汽车车厢内分子化一样,空气中的病原体,如病毒和细菌也可以普遍存在。来自美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的美国国立卫生研究院的科学家在最近几个月证实,病毒可以通过空气(气溶胶)传播和直接的表面接触感染个人。他们的测试表明,当一个受感染的人咳嗽、打喷嚏或说话时,病毒会通过飞沫携带,并保持活力,至少在三个小时内仍能作为空气传播的病原体感染他人。任何在该人6英尺范围内的人都可以将这些飞沫吸入他们的肺里。这些发现是在《新英格兰医学杂志》的一篇同行评审文章中发布的,其中包括来自普林斯顿大学、加州大学洛杉矶分校和美国国家卫生研究院的研究人员。

为了抵制细菌和病毒在共享汽车和自动驾驶汽车驾驶室中的传播,已经在对各种 "活性成分 "进行测试,已知这些成分可以减少这些口腔病原体的影响。为了阻击空气中的细菌,超过14种独特的精油被发现对减少6种常见的口腔细菌病原体有好处。以同样的方式,已经确定了天然的杀病毒剂,已知可以减少空气中病毒的传播。与一些具有抑制病毒增殖的 "抗病毒 "特性的精油不同,"杀病毒 "剂是一种实际杀死病毒的活性成分。 

恶臭的活性成分会引起化学反应,形成一种新的化合物,降低气味特征,而空气中的病原体则由杀病毒的活性成分来抵制,产生破坏性的生物反应--消除空气中的病原体。

再循环空气与新鲜空气

对于共享汽车的司机和乘客来说,通过呼吸受感染的车内空气而感染病毒的可能性是相当真实的--即使有保护性的塑料防护罩和配备HEPA的车内过滤系统。根据PNAS的一项研究1在一个人大声说话的情况下,仅仅一分钟就可以产生1000多颗受病毒感染的飞沫。这些飞沫小到足以在空气中停留多达8分钟,并通过车辆的通风系统四处移动。

科德宝的汽车过滤器全球技术总监Volker Braeunling说。"但是在环境空气中,你看不到一个冠状病毒在飞,因为这些病毒都在来自打喷嚏或咳嗽的人的飞沫中"。他进一步阐述说,带有病毒的飞沫迅速蒸发,将病毒颗粒大小减少到一微米水平。在这样小的尺寸下,空气中的病毒很容易传播,而且特别危险,因为"[汽车的]过滤器必须有很高的效率来捕捉这些细小的颗粒和飞沫。2"

病毒可能非常小。 在某些情况下,长度约为120纳米,或0.12微米。 这些空气传播的病毒通常以说话、打喷嚏或咳嗽产生的较大飞沫开始。 但是一旦这些飞沫蒸发,剩下的就是空气中的病原体,其大小远远小于任何标准的汽车座舱过滤器所能捕获的。今天,大多数通风系统的过滤器可以阻止10微米左右的颗粒,而目前最好的过滤器可以过滤到0.3微米的水平。因此,由于空气中的病原体被感染的飞沫不经意地释放出来,然后通过通风系统在整个车厢的内部重新循环。

如果共享汽车车厢内的空气系统设置为 "再循环",那么空气中的病原体就有可能在通风系统内重新循环,这些病原体来自于之前生病的乘客和/或生病的司机。 如果车辆在车厢内进行空气再循环,这对潜水员和下一位乘客来说特别危险,即使在司机和乘客之间有塑料防护罩。在今天的车辆中,大多数暖通空调系统从车辆的前排乘客下方抽取空气,并将其推向车辆的前部和乘客所坐的第二排。

当使用 "新鲜空气 "选项时,空气通过车辆后部的通风口排出车外。当车辆行驶时,这些出风口位于车辆表面的低压区,基本上是 "拉 "着空气通过车辆,提供持续的流动通道。使用这种设置意味着任何由司机释放的空气中的病原体都会在车辆中循环,经过乘客,到达出口通风口的路上。 不幸的是,在这种情况下,安装在司机和乘客之间的任何塑料防护罩都不能容纳这么多的气流,从而破坏了其保护目的。

在许多方面,气味扩散系统正在为共享移动市场的健康、保健和幸福解决方案提供新的途径。通过技术和天然活性成分的独特结合,香味科学已经正式成为在这个令人恐惧的时代帮助对抗细菌和病毒性空气传染病的一种选择。

当然,有一种能让我们的嗅觉系统感到愉悦的车内香味是很好的,但现在我们有办法使用现有的天然活性杀毒成分,可以直接影响我们日常生活中的个人健康、健康和幸福。这使得我们可以在气味科学的新领域进行探索,该领域正在看到快速增长,并作为一种手段让共享汽车安全地再次滚动。

1 https://www.pnas.org/content/117/22/11875

2 https://www.sae.org/news/2020/03/coronavirus-cabin-air-filtration

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