你知道吗，我们用于静电消除的离子风机有杀菌的作用，可能对抗击疫情的工作有帮助。离子风机消除静电靠的是电离空气所产生的正负离子，而当中的负离子对于抑制和杀灭细菌净化空气有显著的作用。在这方面的研究最早可追溯到上世纪30年代，之后的90年代这方面的研究有一个小高潮，有相当多的研究和论文。当然这些研究主要是针对负离子的，当时的业界给负离子建立了个专门术语NAI（Negative Air Ion）。在此背景下推出了很多相关的产品，比如负离子杀菌器，负离子治疗仪，静电治疗仪等。以下是当中的一些文章的数据和结论。

1.   负离子的杀菌机理

一般认为有两种机理：一是空气离子让含有细菌、病毒的颗粒物（这些微生物不会单独存在，而是要寄生在颗粒物上）带电。带电颗粒物在静电的作用下形成富集和放电，在电的作用下微生物失去活性：二是负氧离子在结构上与超氧化物自由基相似，其生物活性高，并且氧化还原作用强，能够破坏细菌病毒电荷的屏障及细菌细胞活性酶的活性，从而病毒对细胞失去了攻击能力。

1992年第四军医大空腔医学院的文章表明，使用负离子设备的诊疗室中的菌落群数量对比实验表明，1小时后空气细菌数量有显著降低，2小时后细菌数量可降低75%以上。以下就是文章中的实验结果：

 而之后1997年日本的一些研究发现，在人造空气负离子环境中，空气中霉菌、细菌可降低90%以上。

 2.  负离子降低颗粒物净化空气

空气中的颗粒物在空气离子的电荷作用下容易吸附、聚集、沉降，使得空气得到很好的净化。这种机理对小的颗粒物，效果往往更加突出。小粒径颗粒物由于穿透性强容易透过肺泡，往往危害危害性更高。多个研究数据表明，空气离子化后可以将空气中的0.3μm以下粒径的颗粒数量减少90%以上。下表是美国某实验室对于洁净室中空间离子化沉降颗粒物测试对比数据：

单位：/平方厘米.小时

 3.   负离子改善身体机能

空气离子进入呼吸道和肺泡后有三种作用: ① 局部的加速或减慢呼吸道纤毛上皮的纤毛运动。② 空气离子进入呼吸道后, 通过机械的或电荷的刺激, 使呼吸道迷走神经感受器兴奋, 经植物神经的交感神经和副交感神经将冲动传导至迷走神经中枢大脑皮质, 再通过离心神经纤维传导至全身, 反射性地产生相应的生理效应; ③体液的包括体液反射作用和直接的机体电代谢作用。空气离子及其电性使血液的性状改变, 再刺激血管内感受器, 特别是颈动脉窦和主动脉弓的感受器, 从感受器通过向心神经纤维作用于延髓的血管运动中枢及其他中枢, 从而反射性地引起机体相应的生理改变, 此谓体液反射作用。此外, 空气离子本身或其所带电荷可以透过肺泡上皮层进入血液, 以其本身电荷直接对血液中的胶体和细胞线粒体的电代谢施加影响。这方面的综合作用表现在增强免疫能力和机体活力，有助于恢复人体运动后的身体机能，镇静自律神经，改善心血管和内分泌系统。 

4.负氧离子及离子浓度

在研究当中我们往往关注是负氧离子的作用，其实在空气电离过程中，特别是强电场电离过程中，空气的成分中的氧分子比CO2，N等分子更具有亲电性，因此氧分子会优先获得电子形成负离子，所以空气负离子主要由负氧离子组成，故常被称为空气负氧离子。

负离子浓度通常以1000 个/cm3的浓度为基本值，作为评价空气质量的重要指标。实际测试空气中的负离子浓度与之的比值称为CI值，CI越高空气质量越好。在植被丰富的自然环境最高可达200CI，也就是空气中所含的负离子浓度为20万颗/cm3，这种地方往往被称为超级氧吧。使用负离子发生器或离子杀菌器，空气的离子浓度在近距离时往往远超此数据，但距离远时数值会迅速降低。

离子风机的作用

综合上述研究结果，我们可以得到结论负离子对于净化空气抑制细菌确实有显著的作用，对于提高人的身体免疫力也有益处，那么用于消除静电的离子风机能不能也能作为负离子发生器的一种，有同样的效果呢？从原理上看，离子风机因为放电针的数量、电离电压以及风扇的作用，电离能力往往远超一般的负离子发生器，只是同时电离的正离子会对负离子形成中和作用：经过测试发现，在离子风机出风口处负离子浓度往往过千万，甚至超过一亿，在1米左右的范围离子浓度也能达到百万级，不过之外的距离离子浓度随着距离增加会迅速降低——因为正负离子碰到一起会中和。即便此，在周边几米的范围，离子浓度也能达到几千，较普通区域高很多。因此在离子风机保持开机的环境，空气负离子作用也能够持续。如果能将离子风机的正离子去除或抑制，那么离子风机真就成为了超级的负离子发生器了。不过这个可能只能在直流式和脉冲式的离子静电消除器上实现，而且这时的它们就不能作为消除静电的设备了，这个道理作为ESD领域的你不会不知道吧？

几个注意问题

1.  离子静电消除器，无论是离子风机、离子棒还是风枪、风蛇，由于放电针带有危险的高压（数千伏到一万伏以上），千万不要自行改造，以免酿成悲剧。如有需要一定要向离子风机供应商咨询，由专业人员操作。

2.   空气离子的副产物——臭氧问题。空气电离过程会生成臭氧，虽然正负离子都有生成臭氧的机理，但正离子更容易生成臭氧，臭氧有很强的杀菌作用，在医药和食品行业臭氧杀菌是常用技术手段，同时臭氧也有净化空气的作用。但臭氧浓度过高会对呼吸道造成损伤，也可能诱发一些心脑血管的疾病，因此现在的环境治理中把它列为污染物，有相应的浓度标准要求。目前市面上离子静电消除设备的臭氧产生浓度都相当低，绝大多数能够满足最严格的标准要求。不过在使用离子化设备净化空气时还是应注意以下两点：第一，保持通风，避免臭氧富集；第二，减少正离子电离，从原理上降低臭氧的生成。