静电喷雾技术
静电喷雾器是指能使喷出的雾滴在靶标上产生显著的静电环抱吸附效果的喷雾器。国际上一致公认，静电喷雾是农业喷施的终极技术。
静电喷雾具有的十分显著优点
1、 它可以节约用水量90%左右；
2、 它可以减少农药使用量60%左右，从而可以大幅度减少碳排放量；
3、 它可以使农药的利用率达到90%左右；
4、 它可以大幅度地提高对病虫害的防治效果；
5、 它可以有效地提高雾液的穿透性和附着率，减少农药的流失和雾液的漂移；
6、 它可以大幅度地减少农药对农田和河流的环境污染；
7、 它可以大幅度地降低农产品的农药残留，提高农产品的品质和档次价值；
8、 它可以有效地提高农产品的食用安全性，促进人类的生命健康；
9、 它可以数倍地提高植保的作业效率；
10、 它可以显著地降低70%左右的植保作业成本，提升农业的经济效益。
静电喷雾技术发展史
正因为静电喷雾器具有上述的一系列优点，所以，自上世纪40年代以来，法国、美国、英国、加拿大等很多国家的大学研究所的众多专家学者都对静电喷雾技术进行了不懈的探索和研究，花费了大量的人力物力和财力，也取得了一系列的进展和突破。在20世纪80年代末，美国佐治亚大学的专家们首先将静电喷雾技术应用于液体农药的喷洒，研制成功了静电喷雾系统（ESS）和气助式静电喷雾系统（AA-ESS）。后经过多年的研究与改进，由美国ESS公司投入了商品化生产，应用于农作物病虫害的防治。由于其它国家对静电喷雾技术的研究一直未能取得新的突破，因而，美国生产的气助式静电喷雾系统在国际上被公认为是20世纪90年代以来最先进的喷药器械。
美国ESS产品
但是，由于美国ESS公司生产的静电喷雾器采用的是感应荷电和感应吸附的技术路线，因此，其喷出的雾滴在靶标上产生的静电环抱吸附效果并不是十分理想，所以，极大地限制和影响了真正意义上的静电喷雾器优点和功效的发挥，加上价格畸高的原因（一台小型背负式静电喷雾器售价在3万多元），二十多年来，他们生产的静电喷雾器并未在美国本土和其它国家得到大规模的普及推广应用。
我国对静电喷雾技术的研究也十分重视，自上世纪70年代以来，国内众多的大学研究所等的专家教授在国家科技项目经费的支持下，对静电喷雾技术进行了重点的研究与探索，形成了不少论文和学术成果。但由于基本都是在沿用着美国的感应荷电和感应吸附的技术路线，所以结果是仍然难以取得良好的静电环抱吸附效果。
感应荷电和感应吸附
所谓荷电通俗的说法就是充电，就是让物体带上电荷。
静电喷雾就是设法给水充电，让水或雾液带上电荷。
常见的雾滴充电方式有三种，即感应充电、接触充电和电晕充电，其原理如下：
1．感应充电方式的原理见图a,它是利用高压静电发生器与充电电极直接相连，使电极内部产生高压静电场，电极表面设有绝缘层。当喷雾开始后，尚未完全破裂的液膜通过电极表面时，由于静电感应的原理，与电极极性相反的电荷就会被吸引到液膜表面，液膜破裂后雾滴便带上与电极相反极性的电荷。
2．电晕充电的原理见图b,它是在喷嘴的前方设置一裸露的放电电极，通过高压静电使电极的尖端放电从而将周围的空气电离。当喷出的雾滴穿过电离的空间时，便带上了空气中的带电离子，从而使带电离子与雾滴相结合产生带电雾滴。
3．接触充电的原理见图c,它是将静电高压电极直接与药箱中的药液相连，从而直接让液体带上电荷。
经国内外的专家反复研究证实，这三种荷电方式的充电效率最高为直接接触充电，其次是感应充电，效率最差的是电离荷电方式。但由于专家们在之前的研究中发现，接触充电方式虽然效率最为理想，但其所需电压较高，存在着安全问题不易解决，因此认为在实际应用中不宜采用这种方式，而建议采用所需电压较低的感应荷电的方式。
静电喷雾追求的是静电环抱吸附效果，而让雾滴带上电荷仅仅是完成了整个过程的第一步，重点是如何采用正确的技术方式让喷出的带电雾滴能在靶标上实现良好的环抱吸附效果，这是最为关键的一歩。数十年来，美国ESS公司的产品在这一歩上一直采用的是静电感应吸附的技术路线。
静电感应就是一个带电的物体靠近另一个导体时，两个导体的电荷分布发生明显的变化，物理学中把这种现象叫做静电感应。
一些专家在学术上认为：根据静电感应原理，地面上的目标作物表面将引起和喷嘴极性相反的电荷，从而实现静电喷雾的环抱吸附效果。
他们认为，当一颗带电的雾滴沉降到靶标作物附近时，带电雾滴就会与靶标作物之间产生静电感应。按照静电感应的原理，会使靶标作物表面感应带上与雾滴所带电荷极性相反的电荷。根据同性相斥异性相吸的物理原理，带电雾滴就会与靶标作物因异性相吸而产生静电环抱吸附效果，从而会使带电雾滴牢牢地吸附在靶标作物的表面，然后实现我们所追求的静电吸附效果。
多少年来，国内外的众多专家一直把美国的这一技术路线理论奉为权威，但中国太仓市金港植保器械科技有限公司经过十余年的探索研究和实践发现，美国的这一技术路线是无法实现良好的静电环抱吸附效果的，特别是靶标反面的吸附效果，更是难以良好显现。
从以下的测试效果图可见，A普通的喷雾器喷施的附着效果，在靶标的表面附着的数量不多，反面则完全是空白的；B采用感应吸附技术的静电喷雾器喷施的附着效果，带电雾滴在靶标的表面附着数量明显比普通喷雾器增加，但反面也是完全空白；C采用电流闭合回路吸附技术的静电喷雾器的附着效果，带电雾滴非但在靶标的表面附着的数量成倍增加，而且在靶标的反面也取得了良好的吸附，从而真正实现了静电喷雾的良好环抱吸附效果。
中国太仓市金港植保器械科技有限公司是一家专业从事静电喷雾技术研究和产品生产销售的江苏省高新技术企业，从2005年开始自费研发静电喷雾技术，经过近十八年的不懈研究和探索，终于完全破解了静电喷雾的全套技术秘密，攻克了一系列技术难关，创立了自己的具有自主知识产权的技术路线，在国内外首次创立提出了静电喷雾器的定义：静电喷雾器是指能使喷出的雾滴在靶标物上产生显著的静电环抱吸附效果的喷雾器（国作登字-2020-A-01059391）。形成了中国创造的静电喷雾吸附技术的基本原理理论：静电喷雾技术是根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的物理学原理，利用同一高压静电发生器产生输出的正负静电高压,采用相应的荷电方式，分别让靶标及喷出的雾滴带上不同极性的静电荷，从而建立以高压静电发生器的高压电源输出端为中心的闭合电流回路，也就是搭建构成一个有源的静电场。当喷头喷出的带有一种极性电荷的雾滴在喷雾器的推送力、地球引力和电场力的多重作用下，沿电场线沉降至靶标附近时，在异性电荷相互吸引的作用下，带有一种极性静电荷的动态雾滴就会加速奔向带有另一种极性静电荷的静态靶标物，并牢牢地吸附在靶标物的上下左右（国作登字-2021-A-00226197）。目前太仓金港科技已拥有5项发明专利授权和近40项实用新型专利授权，并申报了2项PCT，2项美国发明专利和2项日本发明专利。其应用独创的电流闭合回路吸附的技术路线开发的静电喷雾器产品，雾滴在把标上的正反面吸附比例最高可达100比130，也就是说反面的雾滴吸附数量最佳时可超过正面附着的数量，远远超越了美国ESS公司静电喷雾器产品的吸附效果，使这一中国创造的静电喷雾技术水平远远超越了美国，登上了世界领先水平的位置。
反面 正面
雾星静电喷雾系统正反面吸附效果图
中国太仓市金港植保器械科技有限公司的静电喷雾技术之所以能超越美国的技术水平，主要是在两个方面实现了突破：一是在确保安全的前提下采用了直接接触充电的荷电方式，从而保证了雾滴荷电的高效率。最关键的是采用了电流闭合回路吸附的独创技术路线，从而真正实现了静电喷雾的良好环抱吸附效果。
下图是国家植保机械质量监督检验中心在2007年时对雾星静电喷雾器正反面吸附效果的检测结果。正面雾滴附着数量为300个，反面雾滴附着数量为180个，正反面比例达到了100:60。
电流闭合回路的静电吸附技术与美国的静电感应吸附技术的不同之处在于，变消极等待为积极争取；变被动感应吸附为主动创造条件实现吸附，它的基本原理如下：
一方面，采用高压静电发生器①直接接触充电的方式，让药箱内②的药液有效地带上足量的电荷，使喷出的雾滴带上一种极性的静电荷；同时又通过人体或机架及空气电离途径与大地③传导的方式，主动让大地上的靶标作物⑤带上另外一种极性的静电荷。这样，当喷头④喷出的带有一种极性静电荷的雾滴在外力推送、地球引力和电场力的多重作用下沉降至靶标作物附近时，由于此时靶标作物上已经带有另外一种极性的静电荷，因此，动态的带电雾滴就会迅速地被静态的带电靶标作物吸引而附着于靶标物的上下左右，从而完美地实现静电喷雾在靶标作物上的环抱吸附效果。值得一提的是，在此基础上，金港科技公司研究发明的全球独创的空气电离接地技术，使得静电荷的传导不再需要通过人体或金属机架等中间导体，而是通过空气电离放电进行发散形传导，从而使得静电喷雾环抱吸附效果的实现更安全更稳定更灵活。
关于航空静电喷雾
航空静电喷雾系统是指安装在航空器上的能使喷出的雾滴在靶标物上产生显著环抱吸附效果的喷雾系统。早在20世纪60年代，美国农业部的专家采用感应荷电和感应吸附的技术路线，研制出一种安装在飞机上的静电喷雾系统，经试验发现，能够有效减少农药的施用量，提高雾滴的沉降速度和沉积率，但发现对病虫害的防治效果和减少雾滴的漂移没有明显的作用。
美国航空静电喷头
之后在澳大利亚和南非的试验中发现，航空静电喷雾与普通的航空喷雾相比，还是具有诸如药液附着时间长、药效持久，覆盖率提高等方面的优势。
2005年6月，新疆通用航空公司花费30多万元从美国购进了一套航空静电喷雾设备，经改装后安装在飞机上进行了喷洒试验，据报道也取得了较好的效果。
一套性能良好，具有显着环抱吸附效果的航空静电喷雾系统，它自然具有省药、高效、减少雾滴漂移和提高防治效果等一系列优点，它与普通的航空喷雾相比，有着十分显著的优点，但关键在于这套航空静电喷雾系统必须具有显著的环抱吸附效果。
太仓市金港植保器械科技有限公司在无数次的试验中发现，要使喷雾系统能具有良好的环抱吸附效果，就必须要采用直接接触荷电的充电方式和电流闭合回路吸附的技术路线，地面器械尚且如此，航空静电喷雾也更是如此，否则就无法取得理想的喷洒效果。
而美国的航空静电喷雾系统，其采用的依然是感应荷电和感应吸附的技术路线，这种无法实现良好环抱吸附效果的航空静电喷雾系统，势必在实际应用中效果不佳。
采用电流闭合回路吸附的技术路线，对地面器械而言，相对来说还是比较容易实现的。但对航空静电喷雾来说，由于飞机悬在空中，电路无法通过人体或机架等与大地相连接，因而就无法实现电流的闭合回路，这成了世界性的一大难题。如果不能实现航空器上的静电喷雾系统与大地构成电流闭合回路，那么所谓的航空静电喷雾系统，也就只能是概念上的技术了，其是不可能真正实现航空静电喷雾的良好静电环抱吸附效果的。为了攻克这一世界性的难题，太仓金港科技公司经过连续多年不懈的努力探索和反复试验，终于在2013年发明了全球独一无二的空中无线接地系统，从而有效地实现了航空静电喷雾系统的良好静电环抱吸附效果。该技术于2014年申请了国家专利，并很快在当年就获得了专利授权。
雾星航空静电喷雾系统的工作原理说明
高压静电模块①产生的正负高压静电分别给左右两个独立的储液壶充电，使左侧的储液壶②中的液体带上负电荷，使右侧的储液壶③中的液体带上正电荷.左侧的储液壶②中的液体喷杆④和喷嘴⑥喷出带有负电荷的雾液形成带有负电荷的雾滴群⑧，右侧储液壶③中的液体喷杆⑤和喷嘴⑦喷出带有正电荷的雾液形成带有正电荷的雾滴群⑨。当带有不同极性电荷的雾滴群沉降到地面靶标作物⑩上时，使地面的靶标作物同时带上了正负电荷，形成电流回路，从而使带有不同种电荷的雾滴在靶标作物上产生异性相吸的环抱吸附效果。
太仓金港科技有限公司发明的采用空中无线接地技术制成的航空静电喷雾系统，在室内模拟试验和田间实喷试验中均取得了良好的喷洒效果，其喷出的雾滴在靶标作物上正反面的环抱吸附效果良好，与普通航空喷雾的喷洒效果相比，反差十分显著。
至今，太仓金港科技公司通过连续多年的技术创新，已经全面破解掌握了全套静电喷雾的核心技术。应用这一核心技术，可以开发出从小型、中型和大型，从地面到空中的系列静电喷雾器械产品，这些产品将填补国际上这方面的空白，其节水、省药、高效的功能具有十分巨大的市场潜力和前景。中国创造的雾星静电喷雾技术将引领全球植保器械的更新换代，它将在人类社会农业现代化发展的进程中发挥出里程碑式的积极作用。
雾星静电喷雾器技术部分产品
