Što je negativni tlak?

Tlak se definira kao sila po jedinici površine, a obično znači silu koju fluid, kao što je zrak ili voda, djeluje na jednoličnu površinu. Kao takav, uvijek je pozitivan, ali izraz “negativni tlak” često se koristi u fizici i inženjerstvu za označavanje situacije u kojoj zatvoreni volumen ima niži tlak od njegovog okruženja. Svaki kompromis u razdjelnici između ovog područja i područja s većim tlakom oko njega prouzročio bi protok tvari prema unutra. Koristan je za brojne primjene, uključujući prevenciju izlijevanja nafte, karantenu vrlo zaraznih pacijenata i u kućnom usisavaču.

Cjevovodi

Tekućine, kao što je nafta, obično teku kroz dijelove cjevovoda gdje je tlak niži od okolnog; obično je to namjeran izbor. Na primjer, podmorski cjevovodi koji se koriste za naftu i druge materijale drže se u stanju negativnog tlaka, tako da će, ako puknu, morska voda poplaviti cijev. Ako bi cijevi bile pod pozitivnim tlakom, njihov sadržaj bi eksplodirao u ocean, potencijalno stvarajući opasno izlijevanje. Negativan tlak također može biti opasan, kao što je slučaj kada komunalne vodovodne mreže izgube tlak, potencijalno usisujući kontaminiranu podzemnu vodu u vodoopskrbu ako postoje pukotine u cijevi. U cijevima se tlak pažljivo prati pomoću mjerača, a kontrolira se ventilima.

Medicinske, laboratorijske i industrijske namjene

U situacijama karantene, prostorija s negativnim tlakom usisat će zrak u nju kada se otvore vrata ili prozori. Time se sprječava izlazak mikroorganizama i kontaminiranog materijala kroz otvorena vrata i prozore, a medicinsko osoblje čini sigurnijim da se brine o pacijentu. Većina istraživačkih laboratorija ima prostorije ovog tipa za proučavanje opasnih bolesti, kojima prethodi niz kontrolnih točaka kako bi se osiguralo da u prostoriju uđu samo ovlaštene osobe. Cjevovodi s negativnim tlakom i nape za odzračivanje također se koriste u laboratorijskim situacijama, kako bi se opasni plinovi i dimovi odveli dalje od znanstvenika.

Suprotan princip, održavanje područja većeg tlaka od okoline, također se koristi za pomoć u kontroli okoline. Mnogi proizvodni pogoni, na primjer, koriste “čiste sobe” pod pozitivnim tlakom za rukovanje osjetljivim materijalima kao što su računalni čipovi. Bitno je da oni ne skupljaju čestice prašine, a pozitivni tlak osigurava da zrak istječe iz područja, a ne da ulazi u prašinu kada se otvore vrata.

Terapija rana

Terapija rana negativnim pritiskom je prilično nova tehnika, usmjerena na ubrzanje zacjeljivanja ozbiljnih rana, koja se koristi za postoperativnu njegu, opekline i kronične rane. Na ranu se nanosi hermetički zavoj, a zatim se pričvršćuje vakuumska pumpa, kako bi se pritisak oko rane smanjio ispod jedne atmosfere. To isisava tekućinu, a moguće i zaraženi materijal, iz područja i povećava protok krvi. Navodi se da je prilično učinkovit, ali, čini se, nije bez rizika. Postoje brojni izvještaji o štetnim učincima, uključujući smrtne slučajeve, koji su obično posljedica gubitka krvi ili infekcije.

Usisavači
Mnogi ljudi koriste uređaj s negativnim tlakom na prilično čestoj osnovi, kada koriste usisivač. Kada se uključi vakuum, u vrećici ili kanisteru nastaje područje negativnog tlaka koje usisava zrak dok pokušava izjednačiti stvari. Zajedno sa zrakom, usisivač skuplja čestice, ostavljajući podove čišćima. Osnovni princip vakuuma također se koristi u velikom broju primjena u elektronici i industriji.