เครื่องฟอกอากาศทำงานอย่างไร ภาพยนตร์ทางม้าลาย

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้พยายามอธิบายกลเพื่อเป็นการฝึกคิดแบบวิทยาศาสตร์ ได้ดูส่วนประกอบของเครื่องฟอกอากาศที่หลักๆคือไส้กรองแบบ HEPA และพัดลมทำให้อากาศวิ่งผ่านไส้กรอง และเห็นคุณภาพและปริมาณอากาศที่เครื่องฟอกประดิษฐ์เองของพวกเราปล่อยออกมา เด็กอนุบาลได้เล่นภาพยนตร์ทางม้าลายที่เอาแผ่นใสมีลายเหมือนทางม้าลายเคลื่อนที่เหนือลายบนกระดาษแล้วเห็นภาพเคลื่อนไหวครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “แรงเสียดทานและของเล่นรถกระเช้ามหัศจรรย์ ภาพยนตร์ทางม้าลาย” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือกลหนีออกมาจากโลงศพที่ฝังดินครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

จากนั้นผมก็มาเล่าว่าเครื่องฟอกอากาศลดฝุ่น PM 2.5 ทำงานอย่างไรครับ หลักการกรองฝุ่นของเครื่องเหล่านี้ก็คือทำอย่างไรก็ได้ให้อากาศวิ่งผ่านไส้กรองแบบ HEPA เยอะๆครับ ส่วนอื่นๆเป็นน้ำจิ้มไม่ใช่สาระสำคัญ เราแกะดูว่าข้างในเครื่องฟอกอากาศเป็นอย่างไรครับ:

ในเครื่องกรองอันนี้ นอกจากไส้กรอง HEPA แล้ว ยังมีไส้กรองอีกชั้นที่ใส่ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon) ไว้ด้วย ถ่านกัมมันต์คือผงถ่านที่ถูกทำให้มีผิวขรุขระเพื่อให้มีพื้นที่ผิวเยอะๆ จะได้ดูดซับสารเคมีต่างๆที่วิ่งผ่าน สามารถดับกลิ่นต่างๆหลายชนิดได้ ถ้าส่องกล้องขยายดูจะเห็นผิวมันเป็นแบบนี้ครับ:

Activated Charcoal
By Mydriatic – Own work, CC BY-SA 3.0, Link

ส่วนไส้กรอง HEPA นั้นสร้างมาจากแผ่น “กระดาษ” ที่มีส่วนประกอบเป็นเส้นใยแก้ว (fiberglass) ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กๆประมาณ 0.5 ไมโครเมตร แผ่นกระดาษนี้จะถูกพับให้หยักไปมาแล้วใส่กรอบไว้ ดังในคลิปเหล่านี้ครับ:

ภาพขยายของเส้นใยเป็นแบบนี้ครับ:

ภาพจาก https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20170005166.pdf

เด็กๆได้ดูไส้กรอง HEPA และไส้กรองถ่านกัมมันต์ใกล้ๆ แล้วเราก็ทดลองวัดฝุ่น PM 2.5 ในอากาศที่ผ่านไส้กรองครับ พบว่าต่ำจนวัดไม่ได้ (อ่านเป็น 0 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)

วิธีทำเครื่องฟอกอากาศใช้เองมีหลายวิธีครับ ลองดูที่นี่ได้ พี่ๆมัธยมต้นได้ประดิษฐ์ใช้เองกันและทำการทดลองวัดปริมาณอากาศที่ผ่านการกรองต่อวินาทีด้วยครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมให้เด็กๆเล่นภาพยนตร์ทางม้าลายคือเล่นภาพเคลื่อนไหวบนกระดาษโดยเอาแผ่นใสพลาสติกที่มีลายดำพาดเหมือนทางม้าลายลากไปบนแผ่นกระดาษที่พิมพ์ลวดลายไว้ ทำให้ดูเหมือนมีการเคลื่อนไหวครับ เป็นการเล่นทำนองเดียวกับพี่ประถมเมื่อสองสัปดาห์ที่แล้วครับ เด็กๆพอเข้าใจว่ามีหลายภาพต่อๆกันและเห็นทีละภาพครับ (เพิ่มเติม: ดูโปรแกรมสร้างภาพแบบนี้ที่ วิทย์ม.ต้น: หัดใช้ PILLOW ใน PYTHON เพื่อจัดการภาพนะครับ)

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.