Пыльные страсти: чем опасна пыль и как она захватывает планету
Пыль – одна из самых распространенных причин поломки электроники. Причем не только на Земле, но и в космосе. А еще она вызывает аллергию и головные боли. Ежегодно на нашу планету оседает до пяти тысяч тонн этой гадости.
Какие невероятные научные разработки помогут победить невидимого врага? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Жители Мурманской области при помощи водяных пушек "прибивают" угольную пыль
Жизнь за полярным кругом не самая комфортная: длинные ночи вызывают острую нехватку солнечного света и витамина D. Здесь тяжелее дышать – из-за низкого содержания водяных паров в атмосфере кислород усваивается хуже, чем у жителей средних широт. А жители Мурманска страдают и еще от одной напасти.
"Это просто невозможно. То есть нельзя проветрить, потому что это все оседает на подоконнике, и приходится протирать просто это несколько раз в день", – рассказала жительница Мурманска Елизавета Макеева, демонстрируя черную от грязи тряпку.
Такие следы оставляет угольная пыль. Мурманский морской торговый порт перевозит "черное золото" на экспорт.
После перевалки под открытым небом пыльные облака ползут к жилым районам, если, конечно, не преградить им путь. По словам руководства порта, они много лет внедряют комплексную природоохранную программу.
Для этого в гавани создали свою техническую систему для подавления пыли. Это 17 специальных водяных пушек с насосами и турбинами. Их задача – стрелять по частицам угля в воздухе и прибивать их к земле.
"Таким образом капельки маленьких размеров под давлением распространяются радиусом до 90 метров. В летний период эти пушки пылеподавления формируют направленный поток мелких капель, и со стороны это наблюдается как легкий туман. А в зимнее время эти форсунки генерируют снег. Таким образом штабеля с грузом покрываются толстым слоем искусственно созданного снега", – пояснил технический директор Мурманского морского торгового порта Евгений Краснов.
В результате большая часть пыли оседает еще на территории порта. А, чтобы ветер не выносил остатки в жилые кварталы, на пути возвели защитный экран. Его длина 1,5 километра.
"Перфорация рассчитывалась для того, чтобы снизить потоки воздуха и создать разрежение перед забором с целью осаждения угольной пыли. Высота забора составляет 20 метров", – добавил Краснов.
Кроме того, в Мурманском порту создали экологическую диспетчерскую. На ее экранах – промплощадка, санитарно-защитная зона и жилые районы вокруг.
Компьютер собирает данные о работе пушек пылеподавления и вовремя корректирует их. Держит, так сказать "нос по ветру", чтобы людям не пришлось потом чихать. Такая система подойдет для любых промышленных площадок, где много пылят. Жаль, ее нельзя применить на тысячах километрах автотрасс.
Восьмиклассник из Якутии изобрел противопылевое устройство для автомобилей
Миллионы машин проносятся, оставляя за собой клубы пыли и газа. Жители поселка Плодородный под Краснодаром "глотают" дорожную пыль не первый год. Мимо населенных пунктов по пути на местную свалку то и дело ездит тяжелая техника. Люди вынуждены носить маски, строить баррикады возле заборов и поливать дорогу водой.
"Наконец-то прошел дождичек, пыль прибил. Притрусило эту пыль. Покоя нет. Пыль стоит столбом, все несет, особенно, когда грузовые машины ездят", – поделился житель поселка Плодородного Краснодарского края Виктор Анатольев.
То, что жить под завесой пыли нельзя, ясно даже школьнику. Например, такому, как восьмиклассник из Якутии Владимир Лушпа. Он много путешествует с родителями на машине. И в одной из таких поездок придумал, как осаждать пыль на грунтовых и проселочных дорогах.
Свою идею подросток изложил педагогу-наставнику в детском технопарке. Тот помог юному изобретателю собрать противопылевое устройство – простое, недорогое, но действенное.
Прототип установили на велосипед, ведь прав на вождение автомобиля у школьника пока нет. Но автор разработки уверен, что его концепцию можно масштабировать и для машин. Нужно только взять аккумулятор, специальную плату-контроллер и блок управления насосом.
"По нажатию кнопки насос перекачивает воду, и происходит распыление воды под колеса автомобиля. Что как раз не позволит пыли подниматься в воздух и образовывать пылевые облака", – пояснил ученик якутского городского лицея, разработчик устройства для пылеподавления Владимир Лушпа.
К устройству можно подключить еще и датчик пыли, чтобы не регулировать мощность вручную, а сделать процесс автоматическим. А вместо воды можно использовать ультразвук. Если подавать его с определенной частотой, пыль должна оседать. Все это – задачи для грядущих тестовых испытаний.
"Внедрение во все автомобили – это большой процесс. Там могут быть вопросы по изменению конструкции автомобиля. Но мы проводим лишь испытания и предлагаем концепцию", – пояснил преподаватель технопарка "Кванториум" дворца детского творчества им. Ф. И. Авдеевой Денис Данилов.
Ученые с Урала придумали компактный очиститель воздуха
На улице понятно, но откуда пыль берется дома? И как ее победить? Пылесосы пока проигрывают эту битву. Достаточно взглянуть на заднюю панель компьютера, вытяжку на кухне, торшеры, лампы, любой бытовой прибор, который выделяет тепло. Российские ученые идти на мировую с пылью не намерены. Как исследователи заставили капитулировать коварного врага?
Ученые Южноуральского госуниверситета придумали, как раз и навсегда победить пыль. Они запатентовали прибор – электростатический очиститель воздуха. Он отличается от конкурентов компактным размером, простотой, а главное – тем, что его сразу на фабрике можно вмонтировать, например, в торшер.
Ну, а частицы пыли окажутся в ловушке.
"Положительные частицы, имеющие положительный заряд, притягиваются к отрицательной пластине, а отрицательные, наоборот, к положительной. Таким образом происходит осаждение пылевых частиц на пластинах. Очищенный от пылевых частиц воздух поднимается вверх", – рассказала доктор технических наук, профессор кафедры "Электрические станции, сети и системы электроснабжения" ЮУрГУ Ирина Кирпичникова.
Изобретатели тестировали чудо-пластины на своих же коллегах. В кабинете с десятком компьютеров установили очистители на задних панелях системных блоков. Уже к вечеру две трети сотрудников отметили, что стало легче дышать. Они меньше устали и трудились плодотворнее.
Рамки для окон из тонкой проволоки защитят помещения от уличной пыли
Однако ученые пошли дальше и стали искать источник проблемы. Он оказался за окном – 60% пылинок проникает в наш дом во время проветривания.
"Открытое окно не гарантирует нам чистый воздух. Тогда можно применить тот же принцип электронной ионной технологии, но конструкция прибора будет уже другая. То есть такая же рамка, но вместо пластин будут тонкие проволоки", – объяснила Кирпичникова.
Тонкие проволоки не помешают свету и свежему воздуху, а вот незваных гостей – частицы пыли, – задержат. К тому же устройство в работе потребляет совсем мало энергии и не вызовет серьезных финансовых расходов – пылесосить дороже.
Российский врач Огнерубов придумал назальный фильтр для астматиков
Российские ученые предлагают спасать от пыли не дом, а его обитателей. Особенно тех, кто страдает от аллергии. Про мучения с постоянными чиханиями и заложенным носом помогут забыть уникальные назальные фильтры.
Их придумал врач-кардиохирург Дмитрий Огнерубов. После эпидемии коронавируса у него осталась привычка защищать органы дыхания: на улице, в транспорте и на работе. Но маски уже так надоели. Пришлось придумать кое-что получше – специальные фильтры для носа.
"Мы решили сделать мягкий фильтр, который будет с одной стороны закрывать вход, с другой стороны – фильтровать за счет другой структуры. У нас есть спираль своеобразная. То есть воздух проходит по спирали и пылевые частицы оседают вот на этих кончиках лопастей", – рассказал кандидат медицинских наук, основатель компании-производителя фильтров Дмитрий Огнерубов.
И это еще не все. Изделие можно пропитать эфирным маслом. Особые ароматические составы спасают от укачивания и тревоги, помогают во время дальних поездок. Но главная задача – создать преграду вирусам, бактериям, аллергенам и пыли. Фильтры будут незаменимы на заводах и на улицах промышленных городов.
"Закончили исследование с лабораторией "Аэрофильтр" в Обнинске. Доказали, что поглощают и крупные пылевые частицы, и даже мелкие аэрозольные частицы. От одного микрометра до пяти. И это потрясающе. Причем эффективность до 97%", – добавил Огнерубов.
Скандинавские инженеры "напечатали" детский конструктор из космической пыли
Пока все пытались бороться с пылью, креативные скандинавские инженеры догадались сделать из нее хоть что-то полезное. На 3D-принтере ученые совместно со специалистами Европейского космического агентства напечатали детали детского конструктора. Правда, для этого им понадобилась метеоритная пыль. Ее хватило на набор из 15 кирпичиков.
Подобный эксперимент – не просто рекламный ход, а первый шаг в направлении освоения Луны. Возможно, в будущем люди смогут строить дома на спутнике нашей планеты из похожего материала. А вот от земной пыли, не имеющей никакой ценности, все-таки лучше немедленно избавиться.