Oro temperatūrai nukritus žemiau nulio, ne tik pašiurpsta oda, bet ir piestu stojasi plaukai. Kauno technologijos universiteto (KTU) Fizikos katedros lektorės Kristinos Bočkutės teigimu, užkirsti kelią plaukų elektrinimuisi – vienam nemaloniausių žiemos atributų – gali padėti tinkamai parinktos šukos, plaukų džiovintuvas ir apranga.
Pasak KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto (MGMF) fizikės, termometro stulpeliui rodant minusinę oro temperatūrą, reiktų vengti sąlyčio su teflonu, silikonu, polietilenu, poliesteriu, auksu, platina, variu, sidabru, bronza, guma, gintaru, kurie yra labiausiai neigiamai įsielektrinančios medžiagos.
Kodėl skiriasi oro drėgmė lauke ir patalpoje?
Oras yra sudarytas iš įvairių dujų molekulių: azoto – 78,09 proc., deguonies – 20,95 proc., argono – 0,93 proc., anglies dioksido – 0,039 proc., kitų dujų pėdsako – 0,003 proc. Ore taip pat yra vandens garų (vanduo yra dujinės būsenos), kurių kiekis kinta priklausomai nuo vietovės, bet negali viršyti 4 proc.
Oras savyje gali išlaikyti tik tam tikrą kiekį vandens garų. Kuo šaltesnis oras, tuo mažiau vandens garų jis gali išlaikyti savyje, iki kol prasidės kondensacija – vandens garų virtimas skysčiu, t. y. krituliais. Taigi atvėsęs oras neišlaiko jame esančių vandens garų, todėl vandens lašeliai sudaro debesis arba iškrinta krituliais.
Meteorologijoje yra vartojamas terminas „santykinis oro drėgnis“ (ore esančių vandens garų ir sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje santykis), kuris yra santykinis todėl, kad priklauso nuo temperatūros. Pavyzdžiui, jei oro temperatūra lauke yra –10 °C, o santykinis oro drėgnis – apie 80 proc., tuomet, „paėmus“ tą patį orą, atnešus į patalpą ir sušildžius iki 20 °C patalpos temperatūros, tas pats oras turės tik apie 15 proc. santykinį oro drėgnį.
Taigi žiemos metu, net jei lauke yra labai drėgna, namuose oras išsausėja. Toks oras traukia drėgmę, taip išsausindamas žmogaus odą, nosies gleivinę, akis ar plaukus. Išsausėję plaukai pradeda elektrintis ir padidėja jų elektrostatinis krūvis.
Kodėl sausėjant orui ir vėstant temperatūrai, ypač jai pasiekus minusą, ima elektrintis plaukai? Kas sukelia šį efektą?
Plaukai, kaip ir bet kuri kita medžiaga, yra sudaryti iš atomų, o šie – iš branduolių, savyje turinčių protonų, teigiamą krūvį turinčių dalelių, ir neutronų, neutralų krūvį turinčių dalelių, bei aplink branduolį skriejančių elektronų, neigiamą krūvį turinčių dalelių. Išlaikant elektroneutralumo principą, teigiamų ir neigiamų krūvių skaičius yra toks pats, o kai tam tikrų krūvininkų skaičius padidėja, tuomet įvyksta įsielektrinimas.
Atitraukus abi medžiagas vieną nuo kitos, atidavusioje savo elektronus medžiagoje bus teigiamo krūvio perteklius, o toje, kuri priėmė elektronus, – neigiamo krūvio perteklius. Kai girdime sakant, jog „trenkė elektra“, – tai yra ne kas kita, kaip tų perteklinių elektronų iškrova iš neigiamai į mūsų kūną įelektrintos medžiagos.
Šukuojant plaukus ar įvykus trinčiai su įvairiais audeklais, šis sąlytis sukuria statinį krūvį, t. y. plaukuose esantys elektronai „pereina“ į šukas ar šepetį ir taip plaukuose padaugėja teigiamą krūvį turinčių dalelių. Kadangi visi plaukai įgyja tą patį teigiamą krūvį, jie pradeda vienas kitą stumti, dėl to plaukai pasipučia ir elektrinasi.
Kas dar, be oro sąlygų, gali sukelti plaukų elektrinimąsi? Kokios struktūros plaukai yra labiausiai linkę elektrintis?
Kaip jau minėjau, jei plaukai trinsis į medžiagas, kurios greitai įsielektrina, tikimybė plaukams įsielektrinti taip pat padidėja.
Plaukų struktūra neturi didelės įtakos jų elektrinimuisi. Sveiki, sudrėkinti plaukai elektrinsis mažiau negu pažeisti ir išsausėję plaukai.
Ar skirtingos plaukų spalvos turi įtakos jų elektrinimuisi?
Plaukų spalva neturi jokios įtakos jų elektrinimuisi. Pripūstu balionu patrynus tiek blondinės, tiek juodaplaukės ar brunetės plaukus, jie visi įsielektrins.
Artėjant žiemai, kokios sudėties drabužius, kokias šukas, plaukų džiovintuvus reikėtų rinktis siekiant išvengti nemalonaus plaukų elektrinimosi?
Siekiant išvengti plaukų elektrinimosi, geriausia būtų naudoti plaukų priežiūros priemones, kurios drėkina plaukus: drėkinančius šampūnus, kondicionierius, plaukų drėkiklius, kaukes, aliejus. Taip pat, prieš šukuojant plaukus, labai veiksminga šukas papurkšti vandeniu.
Dar viena veiksminga priemonė kovojant su įsielektrinusiais plaukais – specialūs plaukų džiovintuvai su jonizatoriais. Joniniai plaukų džiovintuvai generuoja neigiamus jonus, kurie neutralizuoja teigiamo krūvio perteklių plaukuose ir sumažina jų elektrostatinį krūvį. Taip pat dėl neigiamų jonų vandens lašai yra suskaidomi į molekules, kurios greitai išgaruoja, taip drėkindami plaukus.
Tinkamai parinktos šukos taip pat gali sumažinti plaukų elektrinimąsi. Metalinės, medinės šukos, šepečiai su natūralių plaukų šereliais sumažina elektrinimosi efektą. O šukuojant plaukus su plastikinėmis šukomis plaukai elektrinsis labiausiai.
Esant sausam orui ir žemai temperatūrai, tenka patirti ir kitų ne itin malonių pojūčių, pavyzdžiui, „nutrenkimą“ prisilietus prie automobilio ar kito žmogaus. Kas tai sukelia ir ar galima to išvengti?
Elektros „nutrenkimas“ įvyksta, kai automobilis yra įsielektrinęs neigiamai, o žmogaus oda – teigiamai. Dvi medžiagas veikiant trinties jėgai, viena iš jų atiduoda elektronus, kita tuos elektronus „priglaudžia“.
Medžiaga, atidavusi elektronus ir turinti teigiamo krūvio perteklių, yra vadinama teigiamai įelektrinta, o medžiaga, priėmusi elektronus ir turinti neigiamo krūvio perteklių, – neigiamai įelektrinta. Toks įsielektrinimas dėl dviejų medžiagų sąlyčio yra vadinamas triboelektriniu efektu.
Medžiagos, kurios yra labiau linkusios prisijungti elektronus, yra teflonas, silikonas, polichlorvinilas, polipropilenas, polietilenas, poliesteris, auksas, platina, varis, sidabras, nikelis, bronza, guma, gintaras ir kitos. Jei šios medžiagos bus įelektrintos neigiamai, prisilietus prie jų bus jaučiamas elektros krūvio tekėjimas.
Norint išvengti šio nemalonaus pojūčio, išlipant iš automobilio galima laikytis už metalinio automobilio rėmo – tokiu būdu elektros krūviai laiko atžvilgiu pasiskirstys tolygiai ir momentinio elektros išlydžio neturėtų būti. Jeigu jau išlipote iš automobilio nesilaikydami už metalinio rėmo, duris galima uždaryti per tarpininką, kuriuo galėtų būti raktelis ar moneta. Tokiu atveju elektros krūviai tekės tarp monetos ar rakto, o ne tarp žmogaus teigiamai įelektrintos odos.
Automobilio duris taip pat galima uždaryti paliečiant stiklą, kuris nėra laidus. Dar vienas iš būdų išvengti „nukrėtimo“ – nupurkšti transporto priemonės sėdynių audeklą antistatiniu purškalu. O galimybę būti nukrėstam elektros išlydžio tarp automobilio ir jūsų padidins batai su guminiais padais, sintetiniai drabužiai.
Ar galite pateikti keletą medžiagų, kurios turi teigiamą ir neigiamą elektros krūvį, pavyzdžių?
Labiausiai teigiamai įsielektrinančios medžiagos yra: žmogaus oda, kailis, stiklas, plaukai, nailonas, vilna, švinas, šilkas, oda, aliuminis, popierius, o labiausiai neigiamai įsielektrinančios medžiagos: teflonas, silikonas, polichlorvinilas, polipropilenas, polietilenas, poliesteris, auksas, platina, varis, sidabras, nikelis, bronza, guma, gintaras.
KTU