Para insinyur di kampus Okanagan Universitas British Columbia telah merancang perangkat aliran udara baru yang menjebak aerosol yang d呼出 hampir seketika, secara tajam mengurangi paparan terhadap patogen udara dalam simulasi. Hasil awal menunjukkan bahwa sistem tersebut dapat mengungguli pendekatan ventilasi konvensional secara substansial di ruang dalam bersama.
Dengan musim dingin yang mendekat dan orang-orang menghabiskan lebih banyak waktu di dalam ruangan, kualitas udara yang mereka hirup menjadi semakin penting, terutama selama musim pilek dan flu. Peneliti di UBC Okanagan sedang meneliti perangkat pembersih udara baru yang dapat menangkap patogen udara, menawarkan alat potensial baru untuk mengurangi penyebaran penyakit pernapasan di ruang tertutup.
Tim insinyur mekanik, yang bekerja dengan Klaster Penelitian Transmisi Penyakit Udara UBC, telah mengembangkan konsep aliran udara induksi-pengangkatan, atau “jet-sink,” yang dimaksudkan untuk mengarahkan ulang aliran udara di sekitar penghuni dan menarik partikel tercemar ke zona pemurnian lokal sebelum menyebar ke seluruh ruangan.
Penulis studi rekan Dr. Sunny Li, profesor di School of Engineering, mengatakan upaya tradisional untuk menurunkan risiko infeksi sering fokus pada peningkatan ventilasi bangunan untuk mengelola aliran udara skala besar. Sistem ventilasi personal, seperti yang digunakan di pesawat penumpang, mengarahkan udara bersih ke individu dari jarak tetap tetapi mengharuskan orang tetap di posisi dan dapat menyebabkan ketidaknyamanan dari aliran udara konstan, termasuk mata dan kulit kering. “Memastikan kualitas udara tinggi saat di dalam ruangan sangat penting untuk mengurangi transmisi penyakit udara, terutama di lingkungan bersama,” kata Dr. Li. “Banyak orang Kanada menghabiskan hampir 90 persen waktu mereka di dalam, menjadikan kualitas udara dalam ruangan faktor kritis untuk kesehatan dan kesejahteraan.”
Peneliti pascadoktor Dr. Mojtaba Zabihi, penulis pertama studi, mengatakan variasi tata letak ruangan dan sistem pemanasan, ventilasi, dan pendingin udara yang ada membuat sulit menerapkan peningkatan seragam, yang menekankan nilai opsi ventilasi personal. “Kami ingin mengembangkan sistem inovatif yang mencegah penghuni menghirup udara tercemar sambil memungkinkan mereka menggunakan sistem ventilasi personal dengan nyaman untuk periode panjang,” jelasnya.
Tidak seperti sistem ventilasi personal konvensional yang bergantung pada aliran udara cepat yang bisa kehilangan efektivitas saat pengguna bergerak, desain baru bertujuan menangkap aerosol yang d呼出 sebelum menyebar. “Desain kami menggabungkan kenyamanan dengan kontrol,” kata Dr. Zabihi. “Ini menciptakan aliran udara yang ditargetkan yang menjebak dan menghilangkan aerosol yang d呼出 hampir seketika—sebelum sempat menyebar.”
Menurut studi tim, yang diterbitkan di Building and Environment (2025; 286: 113569, DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.113569), para peneliti menggunakan simulasi komputer untuk memodelkan pernapasan, panas tubuh, dan aliran udara selama skenario konsultasi 30 menit dan membandingkan sistem baru dengan ventilasi personal dan tingkat ruangan standar. Simulasi menunjukkan bahwa perangkat mengurangi probabilitas infeksi menjadi 9,5 persen, dibandingkan 47,6 persen untuk pengaturan personal tipikal, 38 persen untuk sistem ventilasi personal dengan desain pembuangan, dan 91 persen di bawah ventilasi ruangan standar.
Ketika diposisikan secara optimal dalam skenario yang dimodelkan, perangkat mencegah inhalasi patogen selama 15 menit pertama paparan. Hanya 10 partikel dari 540.000 yang dilepaskan dalam simulasi diperkirakan mencapai orang lain, dan sistem menghilangkan hingga 94 persen patogen udara.
Penulis rekan Dr. Joshua Brinkerhoff mengatakan temuan ini menyoroti bagaimana rekayasa aliran udara, selain filtrasi, dapat meningkatkan kualitas udara dalam ruangan dan keselamatan penghuni. “Sistem ventilasi personal tradisional tidak bisa beradaptasi saat orang bergerak atau berinteraksi,” catatnya. “Ini adalah solusi pintar dan responsif untuk ruang seperti klinik, kelas, atau kantor di mana kontak dekat tidak dapat dihindari.”
Para peneliti mengatakan pekerjaan masa depan akan fokus pada penyempurnaan desain untuk ruangan lebih besar dan pengujian prototipe fisik di pengaturan klinis dan publik. Sebagai anggota Komite Kode Model Nasional Kanada tentang Lingkungan Dalam Ruangan, Dr. Zabihi berharap penelitian ini pada akhirnya akan membantu memberi informasi standar ventilasi yang bertujuan membuat ruang dalam lebih aman dan sehat.
