تقنية النانو: تنقية مدفوعة بالضوء-مرئي
تكمن قوة التنقية الأساسية للسجاد في تطبيقه المبتكر لطلاء TiO₂ المرئي -الخفيف-المستجيب." باستخدام طريقة سول-جل، قام الفريق الفني بتكوين طبقة من ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) أناتاز بسماكة 50 نانومتر على الأسطح المرصوفة بالحصى، ومطعمة بالنيتروجين (N-TiO₂) لتوسيع استجابتها للضوء إلى الطيف المرئي (400-760 نانومتر). وهذا يعني عدم الحاجة إلى مصباح للأشعة فوق البنفسجية - فالإضاءة الداخلية العادية أو الضوء الطبيعي يمكن أن ينشط نشاطه التحفيزي.
عندما تلامس ملوثات الهواء (الفورمالدهيد، TVOC، البكتيريا، وما إلى ذلك) سطح الحصاة، تتفاعل الإلكترونات والثقوب الضوئية-المولدة مع الماء والأكسجين في الهواء لإنتاج جذور الهيدروكسيل (·OH) ذات خصائص مؤكسدة قوية، مما يؤدي إلى تحلل الملوثات إلى ثاني أكسيد الكربون غير الضار وماء. تظهر بيانات الاختبار: في مساحة مغلقة تبلغ 30 مترًا مربعًا مع 10 أمتار مربعة من هذه السجادة، يصل تحلل الفورمالديهايد إلى 92% خلال 6 ساعات (من 0.3 ملجم/م3 إلى 0.024 ملجم/م3، وهو أقل بكثير من المعيار الوطني البالغ 0.08 ملجم/م3)؛ بلغت معدلات مقاومة البكتيريا للإشريكية القولونية والمكورات العنقودية الذهبية 99.9% دون أي تلوث ثانوي.
والأهم من ذلك هو تنقيتها المستدامة: تصل الكفاءة الكمية للطلاء إلى 4.2%، مع اضمحلال نشاط بنسبة 3% فقط بعد 1000 ساعة من التعرض للضوء-أفضل بكثير من المحفزات الضوئية التقليدية (15% اضمحلال في 100 ساعة)-مما يتيح "تركيب واحد، سنوات من الفعالية".
التحقق من السلطة: التنقية من المختبر إلى المشاهد الحقيقية
التحفيز الضوئيسجادة حصاةاجتاز الاختبار الكامل بموجب GB/T 18801-2022أجهزة تنقية الهواء، متفوقًا في المؤشرات الأساسية مثل "معدل تسليم الهواء النظيف (CADR)" و"الكتلة النظيفة التراكمية (CCM)": تبلغ نسبة معدل تسليم الهواء النظيف بالفورمالدهيد 86m³/h، أي ما يعادل جهاز تنقية الهواء متوسط الحجم-، ولكن بدون استهلاك للطاقة (يعتمد بشكل كامل على الضوء الطبيعي).
تطبيق تجريبي في روضة أطفال في شنغهاي يؤكد قيمته العملية. بعد تثبيت السجادة في غرفة أنشطة تبلغ مساحتها 200 متر مربع، تظهر المراقبة لمدة 3-أشهر أن معدل الفورمالديهايد الداخلي استقر عند 0.03-0.05 ملجم/م³ - أقل بنسبة تزيد عن 70% من المناطق غير المغطاة بالسجاد (0.12-0.15 ملجم/م³)؛ وانخفض معدل التغيب عن العمل بسبب ضيق التنفس من 8% إلى 2% شهرياً. يحب الأطفال الملاحظون الرئيسيون نسيج الحصى الطبيعي وغالبًا ما يلعبون عليه حفاة القدمين، دون أي خطر من وجود بقايا كيميائية - وقد اجتاز الطلاء اختبارات تهيج الجلد (OECD 404) دون أي حساسية، مما يلبي معايير سلامة الأطفال.
وظيفة التنظيف الذاتي-: تجديد النشاط عبر المطر
تفقد المحفزات الضوئية التقليدية نشاطها عندما تغطيها الملوثات، ولكن هذه السجادة تحقق تنظيفًا ذاتيًا كاملاً-من خلال "التصميم الهيكلي + خصائص الطلاء". يقلل السطح المنحني الطبيعي للحصى من تراكم الغبار، كما أن طلاء TiO₂ محب للماء للغاية (زاوية ملامسة الماء<5°)-when rinsed by rain or water, a water film forms on the surface, washing away reaction residues and attached dust without manual wiping.
تظهر اختبارات الشيخوخة المتسارعة: بعد 50 عملية محاكاة لغسل الأمطار الغزيرة (10 لتر ماء لكل متر مربع)، يصل معدل استرداد نشاط التحفيز الضوئي إلى 100%؛ بعد 30 يومًا من الاستخدام المتواصل في بيئة ملوثة مع PM2.5 بمعدل 150 ميكروجرام/م3، فإن شطف الماء مرة واحدة يستعيد قدرة التنقية بالكامل. وهذا يجعلها مناسبة ليس فقط للأماكن الداخلية ولكن أيضًا للشرفات والباحات، مما يحافظ على-النشاط طويل الأمد من خلال المطر الطبيعي-"الصيانة-الحقيقية" والتنقية المجانية."