新泽西理工COMSOL研究新突破(IF9.5)

2019年爆发的冠状病毒疫情(COVID-19)对全球健康产生了深远影响,并引发了人们对空气传播病原体风险的担忧。生物气溶胶是空气传播过程中携带病毒病原体的主要载体。

由于室内生物气溶胶污染,受感染者往往在打喷嚏或咳嗽时进入室内,从而增加了居住环境对居民的风险。因此,建筑供暖、通风系统在阻截这些空气传播病原体方面越来越重要。

鉴于此,2024年2月16日,新泽西理工学院土木与环境工程系张文教授课题组在ACS Applied Materials & Interfaces上发表研究成果。

研究者评估了在300kHz电磁感应场下,电磁增强空气过滤系统对模拟生物气溶胶中病毒物种(MS2)的灭活性能。

在无纺布过滤器上涂覆二维催化剂MXene(Ti3C2Tx),涂覆密度为4.56mg·cm-2,以吸收电磁辐照并产生局部加热和电磁场,从而灭活微生物。

结果表明,在369W·cm-2的电磁功率密度下,MXene涂层空气过滤器的病毒去除效率对数为3.4±0.15,显著提高了病毒去除效率。

通过COMSOL模拟分析了电磁场对病毒去除和灭活的非热效应,以确定生物气溶胶的潜在传播轨迹。

总之,研究结果为病原体控制机制提供了独特的见解,从而为防止空气中病原体的传播提供了替代方案。

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