นาโนเทคโนโลยี: การขับเคลื่อนการทำให้บริสุทธิ์-แสง-ที่มองเห็นได้
พลังการทำให้บริสุทธิ์หลักของพรมอยู่ที่การประยุกต์ใช้ "การเคลือบ TiO₂ ที่ตอบสนองต่อแสง-ที่มองเห็นได้- เมื่อใช้วิธีโซล-เจล ทีมงานด้านเทคนิคจะสร้างชั้นแอนาเทสไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) หนา 50 นาโนเมตร-บนพื้นผิวกรวด เจือด้วยไนโตรเจน (N-TiO₂) เพื่อขยายการตอบสนองของแสงต่อสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (400-760 นาโนเมตร) ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้หลอด UV เพราะแสงภายในอาคารทั่วไปหรือแสงธรรมชาติสามารถกระตุ้นการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาได้
เมื่อมลพิษทางอากาศ (ฟอร์มาลดีไฮด์ TVOC แบคทีเรีย ฯลฯ) สัมผัสกับพื้นผิวกรวด อิเล็กตรอนและหลุมที่สร้างภาพถ่าย-จะทำปฏิกิริยากับน้ำและออกซิเจนในอากาศเพื่อผลิตอนุมูลไฮดรอกซิล (·OH) ที่มีคุณสมบัติออกซิไดซ์อย่างแรง สลายมลพิษให้เป็น CO₂ และน้ำที่ไม่เป็นอันตราย ข้อมูลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า: ในพื้นที่ปิดขนาด 30 ตารางเมตร โดยมีพรมขนาด 10 ตารางเมตร การย่อยสลายฟอร์มาลดีไฮด์จะสูงถึง 92% ภายใน 6 ชั่วโมง (ตั้งแต่ 0.3 มก./ลบ.ม. ถึง 0.024 มก./ลบ.ม. ซึ่งต่ำกว่ามาตรฐานแห่งชาติที่ 0.08 มก./ลบ.ม. มาก) อัตราการต้านเชื้อแบคทีเรียต่อเชื้อ E. coli และ Staphylococcus aureus สูงถึง 99.9% โดยไม่มีมลพิษทุติยภูมิ
สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการทำให้บริสุทธิ์อย่างยั่งยืน: ประสิทธิภาพควอนตัมของการเคลือบสูงถึง 4.2% โดยมีกิจกรรมเพียง 3% ที่สลายตัวหลังจากสัมผัสกับแสงเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง-ดีกว่าโฟโตคะตะลิสต์แบบเดิมมาก (สลายตัว 15% ใน 100 ชั่วโมง)- ทำให้มี "การติดตั้งเพียงครั้งเดียว ประสิทธิภาพหลายปี"
การตรวจสอบสิทธิ์: การทำให้บริสุทธิ์จากห้องปฏิบัติการไปจนถึงฉากจริง
ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงพรมกรวดได้ผ่านการทดสอบเต็มรูปแบบภายใต้ GB/T 18801-2022เครื่องฟอกอากาศที่โดดเด่นในตัวบ่งชี้หลัก เช่น "อัตราการส่งมอบอากาศสะอาด (CADR)" และ "มวลสะอาดสะสม (CCM)": CADR ฟอร์มาลดีไฮด์ของมันคือ 86ลบ.ม./ชม. เทียบเท่ากับเครื่องฟอกอากาศขนาดกลาง- แต่ไม่มีการใช้พลังงานเป็นศูนย์ (อาศัยแสงธรรมชาติอย่างเต็มที่)
การสมัครนำร่องในโรงเรียนอนุบาลในเซี่ยงไฮ้ยืนยันถึงคุณค่าในทางปฏิบัติของโครงการนี้ หลังจากติดตั้งพรมในห้องกิจกรรมขนาด 200 ตารางเมตร การตรวจสอบเป็นเวลา 3- เดือนแสดงให้เห็นว่าฟอร์มาลดีไฮด์ในร่มมีความเสถียรที่ 0.03-0.05 มก./ลบ.ม. ซึ่งต่ำกว่าพื้นที่ที่ไม่มีพรมมากกว่า 70% (0.12-0.15 มก./ลบ.ม.) การขาดงานเนื่องจากอาการไม่สบายทางเดินหายใจลดลงจาก 8% เป็น 2% ต่อเดือน เด็กๆ ที่เป็นข้อสังเกตหลักชื่นชอบพื้นผิวกรวดตามธรรมชาติ และมักจะเล่นด้วยเท้าเปล่าโดยไม่มีความเสี่ยงต่อสารเคมีตกค้าง สารเคลือบผ่านการทดสอบการระคายเคืองต่อผิวหนัง (OECD 404) โดยไม่มีอาการแพ้ และเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยของเด็ก
ฟังก์ชันการทำความสะอาดตัวเอง-: การสร้างกิจกรรมใหม่ผ่านสายฝน
ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงแบบดั้งเดิมจะสูญเสียการทำงานเมื่อสารมลพิษปกคลุม แต่พรมนี้สามารถทำความสะอาดตัวเองได้อย่างสมบูรณ์-ผ่าน "การออกแบบโครงสร้าง + คุณสมบัติการเคลือบ" พื้นผิวโค้งตามธรรมชาติของก้อนกรวดช่วยลดการสะสมของฝุ่น และการเคลือบ TiO₂ เป็นแบบซุปเปอร์ไฮโดรฟิลิก (มุมที่สัมผัสกับน้ำ)<5°)-when rinsed by rain or water, a water film forms on the surface, washing away reaction residues and attached dust without manual wiping.
การทดสอบการเร่งอายุแสดงให้เห็นว่า: หลังจากฝนตกหนักจำลอง 50 ครั้ง (น้ำ 10 ลิตรต่อตารางเมตร) อัตราการฟื้นตัวของกิจกรรมโฟโตคะตาไลติกจะสูงถึง 100% หลังจากใช้งานต่อเนื่องเป็นเวลา 30 วันในสภาพแวดล้อมที่มีมลพิษโดยมี PM2.5 ที่ 150 ไมโครกรัม/ลบ.ม. การล้างด้วยน้ำเพียงครั้งเดียวจะช่วยฟื้นฟูความสามารถในการทำให้บริสุทธิ์ได้อย่างเต็มที่ สิ่งนี้ทำให้ไม่เพียงเหมาะสำหรับในอาคารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระเบียงและลานบ้านด้วย โดยรักษา-กิจกรรมระยะยาวผ่านฝนธรรมชาติ-อย่างแท้จริง "บำรุงรักษา-การทำให้บริสุทธิ์ฟรี"