Các hạt ion luôn tồn tại xung quanh chúng ta, chúng không mùi, không vị và vô hình với mắt thường, dù chúng ta có nhận thức được điều đó hay không. Những hạt vật chất siêu nhỏ này có thể trôi nổi tự do trong không khí và đi vào cơ thể con người và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của chúng ta.
Ion là các hạt phân tử hoặc nguyên tử trong không khí bị nhiễm điện. Một nguyên tử tích điện âm hay dương còn phụ thuộc vào sự chênh lệch số lượng giữa các electron và proton trong nguyên tử đó. Nếu số proton nhiều hơn electron thì đó là ion dương. Ngược lại nếu nguyên tử này có lượng electron nhiều hơn thì đó là ion âm.
Các ion dương chủ yếu do các thiết bị điện tử như tivi, điện thoại, máy tính, tủ lạnh tạo thành. Chúng khiến con người mệt mỏi, căng thẳng và khó chịu. Còn ion âm lại giúp trung hòa các ion dương gây hại, và hút các hạt phân tử mang điện tích trái dấu như bụi bẩn và các hóa chất bay hơi độc hại từ môi trường. Từ đó ion được mệnh danh là “vitamin trong không khí”.
Ion âm
Lịch sử ra đời và các nghiên cứu
Vào cuối thế kỷ 18, người ta đã quan sát thấy tĩnh điện có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật. Giuseppe Toaldo, một nhà vật lý và giáo sư nổi tiếng người Ý, nhận thấy rằng các cây trồng bên cạnh một cây cột thu sét đã phát triển nhanh gấp mười lần so với các cây cùng loại chỉ cách đó vài mét. Một nhà vật lý người Pháp tên là Jean Antoine Nollet, đã trồng hạt mù tạt trong hai thùng chứa riêng biệt và điện hóa một trong số chúng bằng cách sử dụng máy phát điện. Vào cuối tuần, mỗi hạt giống trong thùng chứa điện đã mọc lên và phát triển thêm một vài milimét, trong khi các thùng chứa khác ít tiến bộ hơn.
Mặc dù có nhiều bằng chứng cho thấy điện có thể cải thiện sự tăng trưởng của thực vật nhưng chưa ai thực sự hiểu được lý do tại sao. Cho đến năm 1899, khi các nhà vật lý học người Đức là Julius Elster và Hans Friedrich Geitel chứng minh rằng các trường tĩnh điện có nguồn gốc dựa trên sự tồn tại của các hạt vật chất tích điện được gọi là ion. Các thí nghiệm sau đó được thực hiện tại phòng thí nghiệm Air Ion của Đại học California đã xác minh rằng các hạt điện tích này thực sự đã tác động sinh lý đến thực vật.
Vào năm 1932 tiến sĩ Clarence Hansell, một kỹ sư nghiên cứu người Mỹ đã phát hiện ra các tác động sinh học của không khí bị ion hóa. Sau khi quan sát các thay đổi tâm trạng từ một đồng nghiệp ngồi cạnh một chiếc máy phát điện, Hansell quyết định bắt tay vào nghiên cứu sâu hơn. Ông thấy rằng có nhiều phản ứng tâm trạng tích cực hơn trong những ngày máy phát được điều chỉnh để tạo ra các ion âm, nhưng ngày càng trầm cảm và mệt mỏi hơn vào những ngày khác khi máy phát ra các ion dương. Sau này ông đã mở rộng nghiên cứu của mình và tập trung vào sự rối loạn tình cảm theo mùa của các bệnh nhân SAD – Trầm cảm theo mùa (seasonal affective disorder).
Ion âm
Cuối những năm 1950, Albert P. Krueger, Giáo sư Khoa học Vi khuẩn tại Đại học California đã phát hiện ra cơ chế của việc thay đổi tâm trạng dưới tác dụng của không khí khi bị ion hóa. Ông nhận thấy sự suy giảm của lượng serotonion trong máu (một loại hormon thần kinh mạnh) ở những con chuột tiếp xúc với mật độ ion không khí là 400.000 ion âm/cm3. Ông đưa ra giả thuyết rằng các ion âm kích thích hoạt động của monamine oxidase, đẩy nhanh việc loại bỏ chuyển hóa serotonin. Các xét nghiệm khác chỉ ra rằng các ion dương tạo ra tác dụng ngược lại bằng cách ngăn chặn hoạt động của monomine oxidase, làm cho lượng serotonin trong máu tăng lên.
Tiến sĩ Felix G. Sulman, trưởng khoa Dược ứng dụng tại Đại học Hebrew ở Jerusalem cũng có cùng kết luận khi đi tìm nguyên nhân lý giải triệu chứng khó chịu của những người nhạy cảm với gió sa mạc nóng. Ông phát hiện ra nồng độ của ion dương được sinh ra trong các cơn gió này sẽ kích thích sản xuất adrenaline và noradrenaline, ban đầu gây ra trạng thái hưng phấn và hiếu động thái quá, nhưng nhanh chóng dẫn đến sự suy giảm, kiệt sức, lo âu và trầm cảm. Ông kết luận rằng những người “nhạy cảm với thời tiết” đã sản xuất ra quá nhiều serotonin và bị chính nó gây ngộ độc.
Tiến sĩ Sulman còn nghiên cứu về các tác động của ion dương và ion âm nhân tạo đối với con người. Những người tiếp xúc với lượng ion dương có mật độ cao trong một căn phòng kín, nhanh chóng trở nên cáu kính và mệt mỏi. Tuy nhiên vẫn những người này khi được tiếp xúc với ion âm lại trở nên tỉnh táo và thoải mái hơn nhiều.
Không chỉ nâng cao sức khỏe con người, cải thiện cảm xúc, ion âm ngày nay còn được ứng dụng trong rất nhiều máy lọc không khí. Những chiếc máy tạo ion âm có thể làm sạch, lọc các chất độc hại như khói thuốc lá, phấn hoa, virus, vi khuẩn, nấm mốc… và dần trở thành thiết bị quan trọng trong gia đình chúng ta.
