香味科学
我们的嗅觉很强大。比我们大多数人意识到的还要强大。大多数情况下,我们认为香味是日常生活中令人愉悦的香料,有时是用来掩盖或掩盖周围难闻气味的喷雾剂。但 "作为香料的香味 "还只是冰山一角,香氛扩散真正能为我们做什么,对我们有什么影响。香氛可以影响我们的情绪,影响我们的健康,甚至改善我们的身心健康。
气味能够对我们的情绪产生积极或消极的影响,从而直接影响行为。当吸入气味分子时,我们的嗅觉系统会向下丘脑发送信息,然后下丘脑会分泌荷尔蒙。这些荷尔蒙反过来又会产生情绪反应,这种反应可能是积极的,也可能是消极的,这取决于气味的类型。气味是人类最强大的本能感官。
使用香味来改变情绪,影响我们的健康和幸福,可以追溯到近千年前。使用天然植物萃取物制作精油来影响我们的生理和心理状态,在许多文化中都根深蒂固。最近,人们认为天然精油的应用既是一门艺术,也是一门科学。如今,香味的真正力量和香味科学不仅被直接用于消除异味,还被用作杀灭病毒和细菌等空气中病原体的方法。
检测和消除恶臭
恶臭是由几类化合物造成的:氮化合物(如烟雾、垃圾、尿液和海鲜)和有机酸(如呕吐物、汗液、霉菌和霉斑)。无论来源如何,这些气味在共享交通领域都是一个非常棘手的问题,尤其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,恶臭问题更加严重,因为没有人亲自逐次监控车厢内的清新程度。好消息是,有电子传感器可以监测并报告车内是否存在这类恶臭。 更好的消息是--有一些活性成分可以释放到车厢空气中,以消除违禁品,同时还能增加清新的气味。
通过将特殊活性成分与干空气气味扩散装置相结合,可以消除共享汽车和自动驾驶汽车中的恶臭。还可以添加传感器,根据这些氮和有机酸化合物持续监测车内的异味,并释放一种对抗恶臭的成分。反作用恶臭成分是一种分子化合物,能与恶臭分子发生化学反应,在空气中生成一种具有不同气味特征的新化合物。化学家称之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低得多,而且气味特征也不那么刺鼻。最后,还可以在扩散过程中添加额外的清新香味,以进一步消除烟味、垃圾甚至宠物排泄物产生的异味。
消灭空气中的细菌和病毒
与恶臭可以通过空气传播并以分子方式存在于车厢内一样,病毒和细菌等通过空气传播的病原体也可以在车厢内流行。美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)国家过敏与传染病研究所(NIAID)的科学家近几个月证实,病毒可以通过空气(气溶胶)传播和直接表面接触感染人体。他们的测试表明,当受感染者咳嗽、打喷嚏或说话时,病毒会通过飞沫传播,并在至少三小时内保持活力,仍能作为空气传播的病原体感染他人。任何距离该人 6 英尺以内的人都可能将这些飞沫吸入肺部。这些研究结果发表在《新英格兰医学杂志》的同行评审文章中,普林斯顿大学、加州大学洛杉矶分校和美国国立卫生研究院的研究人员参与了此次研究。
为了防止细菌和病毒在共享汽车和自动驾驶汽车车厢内传播,目前正在对各种已知能减少这些口腔病原体影响的 "活性成分 "进行测试。为了抑制空气中的细菌,已发现超过 14 种独特的精油对减少 6 种常见的口腔细菌病原体有好处。同样,天然杀病毒剂也能减少空气中病毒的传播。与某些具有抑制病毒增殖的 "抗病毒 "特性的精油不同,"杀病毒 "剂是一种能真正杀死病毒的活性成分。
恶臭活性成分会引起化学反应,形成一种气味特性降低的新化合物,而空气中的病原体则会被杀病毒活性成分抵消,产生破坏性的生物反应--消灭空气中的病原体。
循环空气与新鲜空气
对于共享汽车司机和乘客来说,吸入受感染的车厢空气而感染病毒的可能性是真实存在的,即使有塑料防护罩和装有高效空气过滤器的车厢过滤系统也是如此。根据《美国国家科学院院刊》(PNAS)的一项研究1 ,一个人只要大声说话一分钟,就会产生 1000 多个受病毒感染的飞沫。这些飞沫很小,可以在空气中悬浮长达八分钟,并通过汽车的通风系统四处传播。
科德宝汽车滤清器全球技术总监沃尔克-布劳恩林(Volker Braeunling)说:"但在环境空气中,你看不到一粒冠状病毒飞来飞去,因为这些病毒就在打喷嚏或咳嗽的人的飞沫中。他进一步解释说,带有病毒的飞沫会迅速蒸发,将病毒颗粒的大小减小到一微米级。在如此小的粒径下,空气传播的病毒很容易传播,而且特别危险,因为"(汽车的)过滤器必须具有很高的效率,才能捕捉到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最初通常是说话、打喷嚏或咳嗽时产生的较大飞沫。 但是,一旦这些飞沫蒸发,剩下的就是比任何标准车厢过滤器都要小得多的空气传播病原体。目前,大多数通风系统过滤器可以过滤 10 微米左右的颗粒,而最好的过滤器可以过滤到 0.3 微米。因此,受感染的飞沫会在不经意间释放出空气中的病原体,然后通过通风系统在整个车厢内部循环。
当共享汽车车厢内的空气系统设置为 "再循环 "时,空气中的病原体就有可能在通风系统中再循环,而这些病原体来自于之前生病的乘客和/或生病的司机。 如果车辆在车厢内重新循环空气,即使司机和乘客之间有塑料防护罩,这对潜水员和下一位乘客来说也是特别危险的。在当今的车辆中,大多数暖通空调系统都是从车辆前排乘客侧下方抽取空气,并将其推向车辆前部和乘客所坐的第二排后部。
使用 "新鲜空气 "选项时,空气通过车尾的通风口排出室外。当车辆行驶时,这些出风口位于车辆表面的低压区域,实质上是将空气 "拉 "过车辆,提供持续的流动。使用这种设置意味着驾驶员释放的任何空气中的病原体都会在车内循环,经过乘客,到达出口通风口。 不幸的是,在这种情况下,安装在驾驶员和乘客之间的任何塑料防护罩都无法阻挡如此大量的气流,从而失去了其保护作用。
在许多方面,香氛扩散系统为共享移动市场的健康、保健和舒适解决方案提供了新的途径。通过技术与天然活性成分的独特结合,香味科学已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,车内的香味能让我们的嗅觉系统感到愉悦固然很好,但现在我们有办法使用现有的天然活性杀病毒成分,它们可以直接影响我们日常生活中的个人健康、保健和幸福。这使得我们可以在香味科学这一新领域进行探索,而这一领域正在快速发展,同时也是让共享汽车再次安全运行的一种手段。
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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