东京工业大学、东京医科牙科大学和千叶大学的研究人员在一项新研究中开发了一种新型设备，利用离子和电场有效地捕获传染性飞沫和气溶胶，同时让光和声音通过，以便进行交流。在2019冠状病毒病大流行之后，这项创新具有重要意义，因为它有望在促进沟通的同时预防空气传播感染。

　　通过空气传播的传染病，如H1N1流感、SARS和COVID-19，是通过气溶胶和空气飞沫传播的。虽然可以使用丙烯酸隔板来防止飞沫/气溶胶传播，或者像COVID-19大流行那样，在严重情况下实施封锁，但这些对策可能会严重阻碍沟通。这反过来又会导致意想不到的后果。

　　例如，2019冠状病毒病大流行期间的封锁措施导致了严重的经济损失，以及世界各地抑郁症和自杀等精神疾病病例的增加。因此，在我们为未来可能发生的大流行做准备时，有必要制定更可持续的对策，不干扰经济活动和日常面对面的互动。

　　为此，一个研究小组，包括当时在东京工业大学(东京工业大学)的研究生Kaito Kanda，东京工业大学创新研究所的助理教授Tetsuya Yamada，东京医科牙科大学(TMDU)的教授Takeo Fujiwara和千叶大学的研究人员，现在已经开发出一种设备，可以成功地捕获液滴和气溶胶，同时允许光和声音的传输，以进行有效的通信。

　　他们的工作提出了一种预防包括冠状病毒在内的空气传播病原体的新解决方案，并于2023年8月26日发表在《科学报告》第13卷。“虽然传统的隔板在预防空气传播感染方面发挥了作用，但众所周知，它们会影响面部表情的可见性，阻挡声音，从而阻碍顺畅的沟通。”神田先生解释说:“在与我祖父在养老院的隔离会议区域沟通时遇到了限制，认识到这些问题后，我们决定解决协调空气传播感染预防和沟通的挑战。”

　　随后，在2021年由“后COVID-19社会联盟”主办的研讨会上，来自东京医科牙科大学、东京外国语大学、东京工业大学和一桥大学等东京四所大学联盟的学生和研究人员进行了小组讨论，得出结论认为应该进一步改善分区。该小组的学生在东京工业大学创建了新隔板的原型，TMDU的研究人员积极参与COVID治疗，在诊所进行了验证实验。

　　为了实现畅通无阻的通信，设备必须允许声音和光的传输。同时，它必须捕获感染源，即空气中的飞沫和气溶胶。研究人员通过利用空气净化器中已有的基于离子和电场的气溶胶捕获技术找到了解决方案。“作为验证步骤，我们首先在离子和电场发生器附近捕获了熏香烟雾。在没有离子或电场存在的地区，烟雾自然上升，而在设备运行的地方，烟雾被向下拉，”山田博士补充说。

　　确保离子和电场不妨碍声音和光的传输也是至关重要的。值得注意的是，用于隔墙的传统6毫米厚的丙烯酸板反射光线，限制了人们在谈话时对面部表情的感知。相比之下，离子和电场表现出与空气相当的高透光率。同样，当亚克力板干扰声音时，离子和电场允许声音像空气一样通过。这些结果表明，离子和电场在捕获气溶胶的同时使光和声音的传输成为可能。

　　受到这些结果的鼓舞，研究人员创造了一种产生离子和电场的装置(图1)。其中产生的臭氧浓度低于0.001 ppm，距离装置30厘米处的电场强度在10-45千伏之间，人类无法检测到。

　　通过在拟议的设备中引入模拟轻微咳嗽的气溶胶，研究小组证明，它可以在16厘米的开放高度上阻挡89%的液滴(图2)。最后，在感染COVID-19的患者入住的医院房间中安装了一个原型。藤原教授强调说:“该设备成功捕获了包括冠状病毒在内的气溶胶，减少了房间里的病毒载量。”

　　目前的研究证明了新开发的设备在阻挡液滴和气溶胶的同时允许通信的有效性。让我们希望，这一创新将进入我们的生活，不仅可以防止新冠肺炎疫情的传播，还可以防止其他传染病的传播，从而实现更安全的沟通。