微颗粒物处理系统
2017-03-31许琳
发明与创新·中学生 2017年3期
许琳
微颗粒物处理系统主要用于针对性处理物体表面或处于悬浮状态的微颗粒物,其核心构造如图1所示。系统的一侧有粗糙导体柱,接上电源,导体柱带电,此时由于外电场的作用,粒子内部正负电荷出现微小移动,使其自身极化。
因为单个导体柱的电场为非匀强电场,所以导体柱的电场对极化的微颗粒物远端的同极斥力小于其对近端异极的引力,因此微颗粒物不断向导体柱运动,并被吸在其上。
要使极化后的微颗粒物向导体柱运动,导体柱产生的电场分布应非常地“不均匀”,因此导体柱的表面要粗糙,甚至带毛刺,这样可增强产生非匀强电场的能力,极大地降低导体柱电势,保证设施的安全。
一、小范围使用
人们经过该立柱时,衣物上的微颗粒物会被吸住,当立柱上的微颗粒物积累过多后,给立柱断电,微颗粒物在重力的作用下滑至底部。给位于立柱底座的C板增加电压,还可让剩余的微颗粒物掉落,如图2。
出于美观、环保的考虑,还可以在C板周围及其上覆盖泥土,并种植植物。这样当微颗粒物落下时,只需适当洒水即可。装置俯视图如图3,其中深色区域为草坪。
将该装置用于室内清洁时,可适当降低其高度、增加其长度。使用前在导体柱四周加上绝缘层,防止C板通电时对立柱产生影响。
二、城市防雾霾
在绿化带中设置一连串的通电立柱,接通电源让其吸附微颗粒物。在电源处设置定时系统,让其在车辆较少时断电,同时接通C板,微顆粒物就会乖乖落入绿化带。
为减少生产成本,可将电杆做成吸尘立柱,使该立柱与路灯合二为一,如图4。
三、注意事项
1.控制电压尽可能小,使其仅吸附1.0×10-6m~5.0×10-6m大小的微颗粒物。
2.该系统对底板C的要求较高,应采用不易腐蚀的导体,且确保泥土不会妨碍C板正常工作。(指导老师:贾文俊)