[发明专利]一种相位梯度超表面的物流包装消杀装置和消杀方法

说明书

本发明提供一种相位梯度超表面的物流包装消杀装置和消杀方法，该装置包括电磁超材料消杀盒体，其上具有多个电磁超材料消杀单元，每个电磁超材料消杀单元均包括透波材料层、电磁超材料层、电磁超材料隔离层，电磁超材料层上布设有孔阵；电磁超材料隔离层与电磁超材料层之间形成电磁谐振腔；随着高频电磁波穿过透波材料层，并由孔阵进入电磁谐振腔，经电磁超材料隔离层和电磁超材料层往复反射后，高频电磁波在电磁谐振腔内汇聚形成高频电磁场，用以对透波材料层的外壁进行升温消杀。本发明的消杀方法不仅能够提高对病毒等微生物的消杀效率和能量利用效率，避免内部物品污染，且还能够隔离开内部物品，避免高频电磁波对内部物品的损坏。

技术领域

本发明涉及微波消杀技术领域，具体涉及一种相位梯度超表面的物流包装消杀装置和消杀方法。

背景技术

快递物流已成为支撑经济发展的一项基础性产业，其能够将生产、分配、流通、消费等环节连通，随着快递物流量的增长，促进了商贸的流通。

传统的消杀技术包括化学消毒和臭氧消毒、过滤和静电吸附、等离子体消毒技术、紫外线消毒、高频电磁消杀等。其中，化学消毒和臭氧消毒不仅效率低，还容易残留对环境和人体有害的物质；过滤和静电吸附无法对病原体进行灭活，且存在能耗过高的缺陷；等离子体消毒技术操作繁琐，且易产生对人体有害的副产物；紫外线消毒具有杀菌范围广而迅速、处理时间短的优点，但不易做到在整个处理空间内均匀辐射杀菌，存在照射的阴影区，并且缺乏持续消毒能力，还可能存在微生物的光复活问题。高频电磁消杀作用快速，环境污染小，可以使生物细胞受到冲击和震荡，破坏细胞外层结构，进而破坏细胞内外物质平衡，使细胞死亡。因此，高频电磁消杀可以用于快递包裹的消杀处理。

目前，基于传统超材料的高频电磁消杀技术，虽然克服了上述消毒技术的不足，能够快速安全稳定地汇聚微波对快递进行消杀，但是高频电磁波易穿过快递包裹进入内部，会对包裹内部的物品造成一定损坏，且高频电磁波汇聚在快递上产生热量极易传递至包裹内部，会对包裹内部的物品造成损坏。因此需要研制一种将内部物品与外界隔开，以避免内部物品与病毒接触，且可以方便快捷地利用高频电磁波消杀快递包裹外表面，而不会使高频电磁波接触内部物品的消杀装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种相位梯度超表面的物流包装消杀装置和消杀方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种相位梯度超表面的物流包装消杀装置，包括电磁超材料消杀盒体，所述电磁超材料消杀盒体上具有多个电磁超材料消杀单元，每个所述电磁超材料消杀单元均包括：

透波材料层；

电磁超材料层，贴合于所述透波材料层的一侧，所述电磁超材料层上布设有孔阵；以及

电磁超材料隔离层，设置于所述电磁超材料层的一侧，且其与所述电磁超材料层之间形成电磁谐振腔；

随着高频电磁波穿过所述透波材料层，并由所述孔阵进入所述电磁谐振腔，经所述电磁超材料隔离层和所述电磁超材料层往复反射后，高频电磁波在所述电磁谐振腔内汇聚形成高频电磁场，用以对所述透波材料层的外壁进行升温消杀。

进一步，所述透波材料层是由含锆型硅酸铝纤维板构成。

更进一步，所述含锆型硅酸铝纤维板是蜂窝状含锆型硅酸铝纤维板。

进一步，所述电磁超材料层包括依次连接的第一金属板和第一介质基板，所述第一金属板设置于所述电磁超材料层贴合于所述透波材料层的一侧。

更进一步，所述电磁超材料隔离层包括依次连接的金属谐振单元、第二介质基板和第二金属板，所述金属谐振单元布设于所述第二介质基板朝向所述电磁谐振腔的一侧，所述第二金属板贴合于所述第二介质基板的另一侧。