陈曦
漫步在森林，我们都会情不自禁地深深吸一口新鲜的空气，让空气变“清新”的最大功臣就是负离子。虽然在自然界会产生负离子，但在城市中，负离子的含量非常少。世界卫生组织规定，浓达到4000个/立方厘米的环境，具备养生保健功效。日前，清华大学天津高端装备研究院先进制造研发中心主任张晓昊博士团队成功研制出医疗保健级高浓度负氧离子浓缩液，只需喷洒在房间墙壁上，就能够在室内空间获得稳定长效的6000个/立方厘米以上的高浓度小粒径负氧离子，目前该成果已获得国家专利。
“维他氧”负离子城市中含量低
“空气负离子又称负氧离子，是指获得1个或1个以上的电子带负电荷的氧气离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。”张晓昊介绍，“自然界中，宇宙射线、瀑布冲击、电闪雷鸣、暴雨、树木尖端放电及绿色植物光合作用都会在空气中产生负离子。
（图片由受访者提供）
”负离子具有极佳的净化除尘，减少二手烟危害、改善预防呼吸道疾病、改善睡眠、抗氧化、防衰老、清除体内自由基、降低血液粘稠度的效果，在医学界享有“维他氧”“长寿素”“ 空气维他命”等美称。张晓昊表示：“随着空气污染加重以及现代人各种无规律的生活习惯，补充负离子有利于促进身体健康，延缓衰老。
”世界卫生组织规定：清新空气中负离子标准浓度应大于1500个/立方厘米；浓度达到4000个/cm3的环境则具备养生保健功效；浓度达到20000个/立方厘米的环境则具备医疗功效。但城市中负离子浓度的典型数值只有80—160个/立方厘米，室内则更少。
物理方法可“人工制造”
负离子“要想增加室内的负离子浓度，只能靠‘人工制造’。我们研制的高浓度负氧离子浓缩液采用天然极性材料—纳米级电气石粉为核心原料，通过电气石粉电离空气这样一个纯物理过程产生自由电子，从而获得负离子。”张晓昊解释说，作为天然极性材料，电气石具有两个重要特性，即热电效应和压电效应，基于以上两种效应的存在，当温度和压力有波动时，即使是微小的波动，也能引起电气石晶体之间电势差，这种静电电势差可以高达100万电子伏特。这个能量足以使空气发生电离，产生自由电子。由于空气中的主要成分为氮气（约78.09%）和氧气（约20.95%），氮气性质非常稳定，电子亲和力远低于氧气，因而空气电离产生自由电子的大部分被氧气获取，形成负氧离子。
“由于电气石粉电离空气产生自由电子是一个纯物理过程，过程中电气石粉本身并不产生任何消耗，因而可实现长效产生负离子，可达到10年以上。”张晓昊介绍，而且使用这种办法产生的负离子都是小粒径的，只有这样，才能让负离子移动距离大于100厘米。同时由于细胞膜孔直径仅有0.4-1纳米，只有小粒径负离子才能穿透人体屏障，真正地发挥作用。
“为了便于未来应用，我们采用了特殊的添加剂，大幅度提高了电气石粉的效果，还加入了特殊的添加剂，并采用特殊的喷涂工艺，提高溶液中有效成分与多种固体壁面的附着力，可广泛适用于墙面、油漆、织物、木材、塑料、皮革等常见表面。”张晓昊说。
