Работают ли ультразвуковые стиральные машины?

Реклама ультразвуковых стиральных машин появилась в СМИ лет 20 назад. Казалось бы, вот оно – чудо техники! Никаких усилий, минимум электроэнергии, чуть ли не чайная ложка моющего средства, - и мечта хозяйки о белоснежном белье воплотится в реальность. На смену «Ретоне» пришла «Колибри», затем на рынке появилась «Бионика», и каждый раз производители утверждали, что это - самая последняя разработка самой секретной лаборатории самого закрытого НИИ. Удивительно, но некоторые этому до сих пор верят…

Немного истории

Заявления о том, что стиральные машины, действие которых основано на ультразвуке, изобретены в последние годы – не более, чем рекламный ход. Идея использования ультразвуковых колебаний для стирки белья пришла в голову немецким ученым еще в 1949 году: именно тогда в ванне, в которую был погружен излучатель УЗ-волн, выстирали несколько простыней, специально испачканных жирной сажей. Результат получился обнадеживающим: по сравнению с традиционным способом стирки понадобилось на 70% меньше воды и на треть меньше времени. Почему же применение ультразвука так и не нашло широкого применения в современных стиральных машинах? Ответ прост: для достижения действенного эффекта мощность прибора должна быть минимум 20 ватт в расчете на литр воды, при этом для емкости объемом 10 литров генератор представлял бы собой отдельный блок весом в 25 - 30 кг. Понятно, что удобство таких устройств для стирки, мягко говоря, сомнительно. Кроме того, электроприборы с подобными параметрами вряд ли прошли бы сертификацию по безопасности, да и стоили бы раза в два дороже современной многофункциональной стиральной машины. Именно поэтому инженеры-разработчики отказались от идеи использования ультразвука, и всего через несколько лет предъявили миру новую разработку, ставшую прообразом современной машины-автомата.

Немного теории

Для возбуждения УЗ-колебаний в жидкости используются специальные генераторы, действие которых основано на обратном пьезоэлектрическом эффекте. Суть этого явления заключается в следующем: под действием переменного тока кварцевые монокристаллы и керамические материалы подвергаются микродеформациям, приводящим к возникновению УЗ-колебаний Сферическая форма излучателей позволяет фокусировать волны в одной точке. При применении генераторов высокой мощности в жидкости возникает так называемый кавитационный эффект – образование пузырьков, за счет которых и происходит «выбивание» частиц грязи из волокон ткани.

Стоит учесть, что если в чистой воде для возникновения кавитационного эффекта достаточно мощности 20 Вт/литр, то при наличии замоченного белья эта цифра возрастает в несколько раз. Чем короче длина волны, тем сильнее гасятся УЗ-волны; непреодолимым препятствием может стать первый же слой ткани. Опытным путем установлено, что для достижения желаемого эффекта для стирки 1 кг белья в 4 литрах воды требуется акустическая мощность около 150 Вт. Естественно, что в таких объемах белье никто не стирает. В рекламных роликах ультразвуковых устройств обычно демонстрируется емкость объемом не менее 10 литров (а то и стандартная ванна, наполненная до краев). С учетом КПД, обычно не превышающего 70%, мощность излучателя для такого объема должна составлять 450-500 Вт. А теперь обратите внимание на технические характеристики так называемых у/з стиральных машин: потребляемая мощность – 10 - 15 Вт. Простой расчет показывает, что акустическая мощность такого прибора составляет 7 - 10 Вт, а эффективная (с учетом минимум 1 - 2 слоев ткани) – не более 5 Вт. В лучшем случае с помощью подобного устройства можно выстирать лишь носовой платок в стакане воды.

Хороший продукт в рекламе не нуждается!

Если вдруг вы все-таки задумались о покупке «чуда техники», не поленитесь поискать отзывы тех, кто уже попался на эту удочку. Не стоит тратить время на чтение восторженных комментариев на официальных сайтах производителей и дилеров – правдивой информации вы там не найдете. А вот на профессиональных форумах для физиков темы об УЗ-стиральных машинах размером с ладонь (а то и со спичечный коробок) сродни КВН: читая комментарии грамотных спецов, вы вряд ли удержитесь от смеха. Просто задумайтесь, каким образом низковаттная игрушка будет «то сжимать, то растягивать тысячи капилляров» (из описания «Ретоны»), образуя при этом «миллионы пузырьков»? Псевдонаучные описания, изобилующие непонятными техническими терминами, опровергают даже закон сохранения энергии! Кроме того, не стоит забывать, что процесс стирки не ограничивается удалением загрязнений: после этого этапа предстоит еще и полоскание, и отжим. В этих операциях ультразвуковое чудо вам точно не поможет: придется тренировать мышцы рук и спины.

Не лишним будет и изучение инструкции по применению «продукта секретных разработок». Обратите внимание на температуру, рекомендации по перемешиванию и количеству внесенного моющего средства. Ничего не напоминает? В обиходе эти «оптимальные условия» называются просто - замачивание!

Ну и напоследок: группа специалистов-энтузиастов разобрала несколько игрушек, гордо именуемых «ультразвуковыми стиральными машинами» и поинтересовалась стоимостью деталей, из которых они собраны. Результат получился очень интересным: самой дорогой составляющей оказался пьезогенератор, стоящий в розничной продаже не более 100 рублей. А теперь посмотрите на цену, по которой вам это чудо техники предлагают купить.

Чудеса случаются?

Несколько лет назад о запуске производства ультразвуковых стиральных машин, рассчитанных на 6 кг белья, заявила японская компания Sanyo Electric. Однако при детальном изучении процесса становится очевидным, что в его основе лежат совсем другие физические и химические явления. Во время стирки прямо через воду с замоченным бельем пропускается постоянный электрический ток. Из школьного курса химии известно, что при гидролизе воды образуются кислород, водород, озон и перекись водорода. Получившийся коктейль является отличной альтернативой стиральному порошку. Кроме того, в водопроводной воде содержится растворенный хлор, который также подвергается гидролизу. Образующаяся при этом гипохлорная кислота обладает мощным отбеливающим и дезинфицирующим эффектами, обеспечивающими высокое качество стирки.

Возможно, в ближайшем будущем подобные стиральные машины появятся и на нашем рынке, а пока - остается лишь пожелать не терять благоразумие при общении с навязчивыми продавцами и не обращать внимания на агрессивную не соответствующую действительности рекламу.