PORTLAND, Ore. — ในห้องขนาดเล็ก ความร้อนในร่างกายอาจดึงอนุภาคไปยังที่ที่ไม่ถูกต้องทั้งหมด ขนนกความร้อนที่แผ่ออกมาจากคนสามารถโบยจุลินทรีย์ ละอองเกสร และฝุ่นละอองเข้าสู่ช่วงการหายใจ การศึกษาที่นำเสนอในวันที่ 16 มีนาคมที่การประชุม American Physical Society พบว่า
การทำความเข้าใจว่าความร้อนในร่างกายส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของอนุภาคอย่างไรอาจช่วยให้วิศวกรออกแบบระบบไหลเวียนอากาศที่ลดการสัมผัสของอนุภาคได้ จอห์น แมคลาฟลิน ผู้ร่วมวิจัยจากมหาวิทยาลัยคลาร์กสันในพอทสดัม นิวยอร์ก กล่าว
McLaughlin กล่าวว่า “หนึ่งในแนวคิดทั่วไป
เกี่ยวกับกลุ่มความร้อนคืออากาศร้อนที่ลอยขึ้นมาเหนือร่างกายจะปกป้องคุณจากการที่อนุภาคต่างๆ ตกลงมาทับตัวคุณ “แต่ในห้องเล็ก มันตรงกันข้ามเลย”
นักวิจัยได้สร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ของร่างมนุษย์ที่นั่งอยู่กลางห้องขนาด 4.8 ตารางเมตร โดยมีอนุภาค 1,000 ตัวไหลเข้ามาทางช่องระบายอากาศ อนุภาคมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ไมครอน ซึ่งเป็นขนาดของน้ำลายที่มีเชื้อไข้หวัดใหญ่ซึ่งปล่อยออกมาจากการจามหรือไอ อากาศออกจากห้องผ่านทางช่องระบายอากาศด้านบนและด้านหลังตัวเครื่องเสมือน
เมื่ออุณหภูมิพื้นผิวของร่างกายอยู่ที่ 25 องศาเซลเซียส ซึ่งพอๆ กับเสื้อผ้าของคนที่พักผ่อนอยู่ อนุภาคบางส่วนก็พุ่งขึ้นไปบนเพดานสูง 2.4 เมตร กระดอนกลับมาแล้วสะสมไว้เหนือศีรษะ โดยถูกตรึงไว้ด้วยขนนกความร้อน เมื่อร่างกายอยู่ในอุณหภูมิห้อง อนุภาคจำนวนน้อยกว่าจะลอยอยู่เหนือร่างกายโดยตรง ในตอนท้ายของการจำลอง อนุภาค 29 ชิ้นตกลงบนร่างกายที่อุ่น แต่มีเพียงอนุภาคเดียวที่ตกลงบนร่างกายที่ไม่ได้รับความร้อน นักวิจัยได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกันกับอนุภาคขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ไมโครเมตรที่เล็กกว่า McLaughlin กล่าว เช่นเดียวกับอากาศอุ่นเหนือหม้อน้ำ McLaughlin กล่าวว่าความร้อนในร่างกาย “มีผลอย่างมากต่อการเคลื่อนที่ของอนุภาคในห้อง”
McLaughlin เตือนว่าการค้นพบนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้น
และจำเป็นต้องมีการจำลองที่มีรายละเอียดมากกว่านี้เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์ เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังพัฒนาแบบจำลองที่เหมือนจริงมากขึ้นซึ่งรวมถึงการหายใจ เนื่องจากอากาศร้อนที่ถูกขับเข้าไปในห้องอาจทำให้การเคลื่อนที่ของอนุภาคเปลี่ยนไปอย่างมาก
McLaughlin กล่าวว่านักวิจัยหลายคนที่มหาวิทยาลัย Syracuse กำลังทำการทดลองเพื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของอนุภาครอบ ๆ ร่างกายในพื้นที่ขนาดเล็ก ในที่สุด การจำลองของเขาจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับผลการทดลองเหล่านั้น เขากล่าว
การจำลองเชิงตัวเลขอย่างง่ายเช่นนี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจว่าอนุภาคเคลื่อนที่อย่างไรในสถานการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ผู้เชี่ยวชาญด้านพลศาสตร์ของไหล Marcel Ilie จาก University of Central Florida ในออร์แลนโดให้ความเห็น “การสร้างแบบจำลองมีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจฟิสิกส์ เราเริ่มจากสเกลเล็กแล้วขยายไปสู่สเกลใหญ่” เขากล่าว
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
