Dyson的新風扇宣稱能除甲醛,他們是怎麼做到的?

提到 Dyson 這個品牌,大部分人容易聯想到的關鍵詞都是:貴、有品質。Dyson 先前的當家產品如吸塵器和吹風機,都可以稱得上是網紅電器。去年底推出的 Airwrap 美髮造型器(俗稱捲髮棒)和今年初的 Pure Cool Me 個人風扇,也因其模式創新和功能獨特引發了不少討論度。相比之下,Dyson 的無葉風扇系列表現則較為平淡。

2019 年 9 月 4 日, Dyson 宣佈推出全新 Dyson Pure Cryptomic 空氣淨化風扇,並在中國搶先上市。這款產品主要更新點在於增加去甲醛功能。據稱,這款風扇所配備的 Cryptomic 技術可將甲醛分子分解為水和二氧化碳,且持續有效。

按照此前 Dyson 風扇的分類,這款新品也分為 Pure Cool 和 Pure Hot+cool 兩個型號:前者只能吹涼風,售價 5990 元(人民幣);後者可制暖將房間控制在目標溫度,售價 6490 元(人民幣)。

 

 

大多所謂除甲醛產品都並不有效

甲醛問題最常發生在裝潢後的新屋上,人呼吸太多的甲醛會造成不適,嚴重甚至會發生病變。而與 PM2.5 等顆粒物不同,甲醛作為小分子氣體,它更難被檢測和捕捉到,且會持續釋放,因此相關的控制方法一直是一大難題。可以說,至今為止普通消費者所使用的大部分除甲醛產品,都並不科學。

要討論 Dyson Cryptomic 技術是不是噱頭,我們需要先瞭解甲醛控制相關技術原理是怎樣的。

目前已有的技術大概可以分為六類,分別是吸附法、植物淨化、空氣負離子淨化、化學反應法、光催化法、熱催化氧化法。但這其中大部分技術都有著效率低、實現難度高、難以持續等缺點。如吸附法常用的活性炭,容易吸附飽和需頻繁更換,且可能二次污染;植物淨化效率極低,實際治理效果微乎其微;其他技術更是難以大規模應用。

比較關注這一領域的讀者可能聽過一款較有代表性的產品——「光觸媒」,實質上便是以二氧化鈦為光催化劑。技術原理是有效的,但它的侷限性在於需要充足紫外光源(非可見光),因此在我們日常生活中使用難以真正實現效果。

在這六種技術中,熱催化氧化法被普遍視為有前景、有希望被大規模運用的新技術,其原理為利用催化劑,使甲醛與氧氣發生氧化反應,產生二氧化碳和水(可在室溫下進行)。因為介質只是催化劑不需要更換(中學化學知識:催化劑不會被消耗),產生的產物又常見無害且不會附著於催化劑上,聽起來又安全又便宜。

目前科學家們研究發現符合這一技術的材料就包含金屬鉑、六方錳礦和隱鉀錳礦/錳鈉礦混合型錳氧化物等,但仍因穩定性、成本和製備工藝等原因無法工業化應用。

Dyson 此次新推出的 Cryptomic 技術,其實本質上就是利用錳鉀礦材料作為催化劑使甲醛氧化,技術原理便是上文中所提到的「熱催化氧化法」。

 

如何證明 Cryptomic

論證這項新技術是否可行,需解答三個問題:產品本身原理;監測方法;實際運用效果。

Cryptomic 的命名由兩個單字組成:cryptomelane(錳鉀礦)+ atomic(原子),恰好對應這項技術的實質載體,即內部含有數億個原子級別大小孔道的錳鉀礦塗層,能將甲醛分子打破變成不同的原子、再重新組合成新的分子。


▲從外到內分別為:PTFE HEPA、活性炭、錳鉀礦三層濾網

Dyson 全球產品類別總監 Charlie Park 表示,塗層的原材料便是天然錳鉀礦,但 Dyson 對其做了一些技術處理,使它的表面積能擴大數倍,因此比普通的天然材料反應效率更高更強烈。

機器正面有一塊 LCD 顯示螢幕,可以顯示房間溫度及空氣質量讀數,其數據來源於機器內置的三個感應器,分別對應顆粒物,揮發性有機化合物(VOC)和相對濕度和溫度。

然而,揮發性有機化合物(VOC)的感應器監測內容包括甲醛、苯和二氧化氮,並不是專門針對甲醛,Dyson 如何得出確切的淨化程度呢?

打個比方:籃子裡裝有粗砂、石子和可溶於水的粉末,直接稱重只能稱出整個籃子所裝全部物質的重量;加水之後粉末溶解並隨水流瀝出,再稱重我們便能看到籃子重量會有所減少。因此,儘管 Dyson 的感應器無法直接監測出甲醛含量,但可以透過其數值變化來計算得知錳鉀礦塗層對空氣中甲醛含量的作用效率。

Charlie Park 表示, Dyson 透過對 20 多個研究的分析計算出了室內甲醛釋放的速度,然後再依此調試,以保證產品的淨化能力能夠超過甲醛的釋放速度,使得室內空氣一直保持在安全的水平內。


▲官網示意圖

許多空氣淨化器普遍容易存在的一個問題是,只能清潔機器周圍一小塊區域的空氣。而 Dyson 很早之前便已經在淨化風扇系列中給出了自己的解決方案:Air Amplifier 氣流倍增技術 + 350˚環繞,每秒噴射 300 升的強勁氣流,使淨化後的空氣能在整屋內循環流通,而不是弱弱地只停留在風扇周圍。

為此, Dyson 工程師專門開創了 POLAR 實驗室測試。據悉,這個實驗室空間接近客廳大小,在不同角落分別放置 8 個感應器、中心位置放 1 個感應器,每 10 秒收集一次空氣質量數據,以精準地監測風扇的淨化效果是否能覆蓋全屋的每個角落。

 

Dyson憑什麼這麼貴

「是的,這是我們第一次正式在產品上使用化學方式來解決問題」Charlie Park 表示。

眾所周知,Dyson 一直是一家玩「風」的企業,無論是吹風機、吸塵器,還是美髮造型器,都是利用氣流流動的原理來完成核心產品功能。使用催化劑,使物質產生化學反應來改善空氣質量,這在 Dyson 的所有產品線上還是頭一回。

但 Dyson 內部研究化學技術的歷史由來已久。Charlie Park表示,其實早在二十年前 Dyson 便開始與化學家合作以尋求解決問題,「比如說二十年前我們的工作重點是希望找到解決柴油汽車造成的空氣污染問題,但是這個研究並沒有落地產出現實的產品。在那之後我們還是有不斷在關注新問題,化學家團隊也在不斷擴大,並不僅僅侷限於消除甲醛」。

但僅僅是研究甲醛這件事,便已經需要耗費極大的時間和精力。從 2016 年開始, Dyson 的化學家團隊就開始了嘗試催化甲醛之路。

據 Dyson 環境電器品類研究負責人 Nathan Brown 博士介紹,有些礦物質提取物雖然也能起到催化作用,但其分子容易和空氣中其他物質結合併很快堵塞;有些內部孔道又過於寬闊,甲醛分子會直接順利穿過孔道,沒有接觸也就無法催化產生反應。

孔道結構大小能恰好捕捉甲醛分子,能成功催化分解甲醛,催化之後材料能保持穩定存在……錳鉀礦的發現終於為 Dyson 化學團隊帶來研究上的突破。這種突破並不是對行業內已有做法的借鑑或抄襲,而是自家實驗室內一次又一次試驗的結果。

找到適合的材料只是突破性的一步,但接下來的產品設計、開發、調試和測試又是漫長的過程。據悉,Dyson 投資了 100 萬英鎊在英國馬姆斯伯裡(Malmesbury)設立普利斯特裡實驗室(Priestley Lab),內配備 10 個高度靈敏的氣體探測器,就為了幫助工程師團隊挑戰 Cryptomic 技術的持續性能。

Dyson 曾透露公司平均每週會在研發上投入 700 萬英鎊,這僅僅是研發一項的費用。Dyson 對技術研發和質量測試的投入之大,最終的直觀表現便是產品價格。

 

Charlie Park 表示,這項技術將會運用至之後的同系列淨化風扇新品中,除了 Pure Cool Me。因為 Cryptomic 濾網的主要定位在於淨化全室空氣,而且,除甲醛這件事本身的應用情境本來就適用於所有人。

所以,或許在之後含 Cryptomic 的新品中,我們就有機會看到更便宜(但依然不便宜)的價格了。

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