Γιατί οι ανεμιστήρες οροφής σκονίζονται, αν κινούνται πάντα;

Η συσσώρευση σκόνης στους ανεμιστήρες οροφής οφείλεται στον στατικό ηλεκτρισμό που συσσωρεύεται στα πτερύγια καθώς κινούνται στον αέρα, καθώς και στη ρευστοδυναμική της κίνησης του αέρα γύρω από τα πτερύγια.

Το καθάρισμα του σπιτιού είναι σπάνια η αγαπημένη δραστηριότητα κάποιου, αλλά πρέπει να γίνει. Ευτυχώς, υπάρχουν μερικά φωτεινά σημεία. μπορεί να βρείτε κάποια επιπλέον αλλαγή στα μαξιλάρια του καναπέ σας, να ανακτήσετε τη λάμψη στον πάγκο της κουζίνας σας ή ακόμα και να συναντήσετε ένα μυστήριο της φυσικής! Όσον αφορά τον καθαρισμό των ανεμιστήρων οροφής, εκατομμύρια άνθρωποι έχουν παραξενευτεί από την εμφάνιση ενός παχύ στρώματος σκόνης που βρίσκεται πάνω από τις λεπίδες.

Γνωρίζοντας τι κάνουμε με τη σκόνη και έχοντας πιθανότατα φυσήξει τη σκόνη από μερικά ράφια στην εποχή μας, φαίνεται αδύνατο ένας ανεμιστήρας οροφής —που χρησιμοποιείται τακτικά— να μπορεί να συσσωρεύσει τόση σκόνη! Η κίνηση των πτερυγίων του ανεμιστήρα θα πρέπει σίγουρα να στείλει όλη αυτή τη σκόνη πίσω στην ατμόσφαιρα του δωματίου, σωστά;

Για να κατανοήσουμε αυτό το παράξενο φαινόμενο, πρέπει να εξετάσουμε τη σύνθεση της ίδιας της σκόνης, καθώς και μερικά διαφορετικά πεδία της βασικής επιστήμης, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων και της δυναμικής των ρευστών.

Τι είναι το Dust;

Η συντριπτική πλειονότητα της σκόνης στο σπίτι σας είναι - στηρίξτε τον εαυτό σας - από νεκρά κύτταρα ανθρώπινου δέρματος και τρίχας. Το σώμα μας αναγεννά συνεχώς τα κύτταρα του δέρματος καθώς ξεφλουδίζονται κατά χιλιάδες κάθε μέρα. Αυτό προσθέτει πολλά μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης που επιπλέουν στον αέρα και στροβιλίζονται γύρω από το χώρο σας ανά πάσα στιγμή. Εάν έχετε κατοικίδιο, αυτό το πρόβλημα επιδεινώνεται ακόμη περισσότερο. Ενώ υπάρχουν άλλες ουσίες που συνθέτουν ένα μικρό ποσοστό σκόνης στο σπίτι σας, όπως τα μικροσκοπικά σφαιρίδια που εκκρίνονται από τα ακάρεα σκόνης που τρέφονται με τα πεταμένα κύτταρα του δέρματος και των τριχών σας, η πλειοψηφία προέρχεται απευθείας από το σώμα σας!

Ηλεκτρική φόρτιση, σκόνη και ανεμιστήρες

Όταν πρόκειται για πλαστικούς ανεμιστήρες οροφής, που είναι πολλά από αυτά τα παραδείγματα με σκόνη, το ηλεκτρικό φορτίο των μορίων σκόνης και των πτερυγίων του ανεμιστήρα είναι πολύ σημαντικό. Τα περισσότερα από τα σωματίδια σκόνης που επιπλέουν στο σπίτι σας έχουν κάποιου είδους ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο μπορεί συχνά να αναγκάσει τα μόρια της σκόνης να έλκονται μαζί - εξ ου και τα κουνελάκια της σκόνης κάτω από το κρεβάτι σας. Επιπλέον, τα πτερύγια του ανεμιστήρα κινούνται γρήγορα μέσα στον αέρα, τρίβοντας και βουρτσίζοντας τα μόρια του αέρα και σπρώχνοντάς τα από τη μέση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη συσσώρευση φορτίου στο μπροστινό άκρο ενός πτερυγίου ανεμιστήρα, κάτι που είναι γνωστό ως στατικός ηλεκτρισμός.

Καθώς τα μόρια σκόνης περνούν μέσα από τον αέρα και αλληλεπιδρούν με το μπροστινό άκρο του πτερυγίου του ανεμιστήρα, έλκονται από το φορτισμένο άκρο και έτσι κολλάνε εκεί. Το μπροστινό άκρο του πτερυγίου του ανεμιστήρα αναπτύσσει και διατηρεί το μεγαλύτερο φορτίο ως αποτέλεσμα των δυνάμεων τριβής, και έτσι τραβάει την περισσότερη σκόνη. Όταν το συνδυάζετε με την τάση των μορίων σκόνης να κολλάνε το ένα στο άλλο και το σημαντικό επίπεδο σκόνης στα πτερύγια του ανεμιστήρα έχει λίγο πιο νόημα! Αυτή η συγκεκριμένη εξήγηση είναι βιώσιμη μόνο για πλαστικούς ανεμιστήρες οροφής και επομένως απαντά μόνο σε μέρος αυτών των ερωτήσεων. Υπάρχει ένα άλλο πεδίο της επιστήμης που εξηγεί τη φύση που αγαπά τη σκόνη όλα θαυμαστές, ανεξάρτητα από το υλικό τους.

Fluid Dynamics και Dusty Fans

Ενώ η παραπάνω εξήγηση ισχύει για τους πλαστικούς ανεμιστήρες οροφής, ο στατικός ηλεκτρισμός δεν συσσωρεύεται στους μεταλλικούς ανεμιστήρες, αλλά η σκόνη εξακολουθεί να υπάρχει ξεκάθαρα στο μπροστινό άκρο αυτών των συγκεκριμένων τύπων ανεμιστήρων. Για να εξηγήσουμε πώς επιτυγχάνεται αυτό το φαινόμενο χωρίς τη βοήθεια ηλεκτρικού φορτίου, πρέπει να εξετάσουμε τη δυναμική των ρευστών, τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο κινούνται τα υγρά και τα αέρια.

Στο πλαίσιο ενός ανεμιστήρα οροφής, καθώς τα πτερύγια ρέουν μέσω του αέρα, η ταχύτητα του αέρα στην ακριβή επιφάνεια του ανεμιστήρα οροφής είναι στην πραγματικότητα μηδενική. Καθώς απομακρύνεστε από την επιφάνεια των πτερυγίων του ανεμιστήρα, η ταχύτητα και η κίνηση του αέρα αυξάνεται, αλλά στο ακριβές σημείο όπου μπορεί να εναποτεθεί σκόνη στον ανεμιστήρα - στην επιφάνεια - υπάρχει πολύ μικρή κίνηση του αέρα. Πράγματα τόσο μικρά όπως τα σωματίδια σκόνης μπορούν να πιεστούν στην επιφάνεια και στη συνέχεια να διατηρηθούν εκεί, ιδιαίτερα στην πρόσθια άκρη της λεπίδας, και στη συνέχεια προστατεύονται από ένα λεπτό στρώμα ανενεργού αέρα ακριβώς πάνω από την επιφάνεια.

(Φωτογραφία:Interiot/Wikimedia Commons)

Όπως αναφέρθηκε, όσο πιο ψηλά πηγαίνετε πάνω από τη λεπίδα, τόσο μεγαλύτερη είναι η κίνηση του αέρα και η τριβή, γι 'αυτό δεν παρατηρούνται συνήθως ψηλοί σωροί σκόνης σε μεταλλικές λεπίδες. Με την πάροδο του χρόνου, ωστόσο, καθώς συσσωρεύεται ολοένα και περισσότερη σκόνη, γίνεται η «νέα επιφάνεια», επομένως μια σημαντική ποσότητα σκόνης μπορεί ακόμα να συσσωρευτεί. Η ταχύτητα του πτερυγίου του ανεμιστήρα δεν επηρεάζει αυτό το θεμελιώδες γεγονός της δυναμικής των υγρών. Στην πραγματικότητα, όσο πιο γρήγορα ρυθμίσετε τον ανεμιστήρα σας, τόσο πιο γρήγορα θα συσσωρευτεί σκόνη, λόγω των λεπίδων που αλληλεπιδρούν με περισσότερα σωματίδια σκόνης!

Μια τελευταία λέξη

Ανάλογα με τον τύπο του ανεμιστήρα οροφής που έχετε στην κρεβατοκάμαρά σας, ίσως μπορείτε να κατηγορήσετε διαφορετικές φυσικές δυνάμεις για τη συλλογή της σκόνης που διατηρεί. Ωστόσο, αυτό που μας ενώνει όλους είναι ότι οι ανεμιστήρες οροφής θα είναι πάντα πιο σκονισμένοι από ό,τι νομίζουμε—χάρη στη ρευστή δυναμική ή τον στατικό ηλεκτρισμό—όσο γρήγορη κι αν είναι η αγαπημένη μας ρύθμιση ανεμιστήρα!