La pressione è definita come forza per unità di area e solitamente indica la forza esercitata da un fluido, come aria o acqua, su una superficie uniforme. In quanto tale, è sempre positivo, ma il termine “pressione negativa” è spesso usato in fisica e in ingegneria per riferirsi a una situazione in cui un volume chiuso ha una pressione inferiore rispetto all’ambiente circostante. Qualsiasi compromesso nel divario tra quest’area e l’area più pressurizzata intorno ad essa farebbe fluire le sostanze verso l’interno. È utile per una serie di applicazioni, tra cui la prevenzione delle fuoriuscite di petrolio, la quarantena di pazienti altamente contagiosi e l’aspirapolvere domestico.
Condotte
I fluidi, come l’olio, scorrono comunemente attraverso sezioni di condutture in cui la pressione è inferiore a quella dell’ambiente circostante; di solito questa è una scelta intenzionale. Ad esempio, le condutture sottomarine utilizzate per il petrolio e altri materiali sono mantenute in uno stato di pressione negativa in modo che se si rompono, l’acqua di mare allagherà il tubo. Se i tubi fossero pressurizzati positivamente, il loro contenuto esploderebbe nell’oceano, creando potenzialmente una fuoriuscita pericolosa. Anche la pressione negativa può essere pericolosa, come nel caso delle linee idriche municipali perdono pressione, risucchiando potenzialmente le acque sotterranee contaminate nella rete idrica se ci sono crepe nel tubo. Nei tubi, la pressione è attentamente monitorata con l’uso di manometri ed è controllata con valvole.
Usi medici, di laboratorio e industriali
In situazioni di quarantena, una stanza con pressione negativa risucchierà aria al suo interno quando si aprono porte o finestre. Ciò impedisce ai microrganismi e al materiale contaminato di fuoriuscire attraverso porte e finestre aperte e rende più sicuro per il personale medico prendersi cura del paziente. La maggior parte dei laboratori di ricerca dispone di stanze di questo tipo per lo studio di malattie pericolose, precedute da una serie di posti di blocco per garantire che solo le persone autorizzate entrino nella stanza. Le condutture a pressione negativa e le cappe di sfiato vengono utilizzate anche in situazioni di laboratorio, per espellere gas e fumi pericolosi lontano dagli scienziati.
Il principio opposto, mantenendo un’area di pressione maggiore rispetto all’ambiente circostante, viene utilizzato anche per aiutare a controllare gli ambienti. Molti impianti di produzione, ad esempio, utilizzano “camere bianche” a pressione positiva per la movimentazione di materiali delicati come i chip dei computer. È essenziale che questi non raccolgano particelle di polvere e la pressione positiva garantisce che l’aria esca dall’area, piuttosto che l’aria carica di polvere che entri, quando viene aperta una porta.
Terapia delle ferite
La terapia delle ferite a pressione negativa è una tecnica abbastanza nuova, volta ad accelerare la guarigione di ferite gravi, che è stata utilizzata per cure post-operatorie, ustioni e ferite croniche. Una medicazione sigillata viene applicata alla ferita, quindi viene collegata una pompa a vuoto, al fine di ridurre la pressione intorno alla ferita al di sotto di un’atmosfera. Questo aspira il fluido, e possibilmente il materiale infetto, dall’area e aumenta il flusso sanguigno. Si dice che sia abbastanza efficace, ma, a quanto pare, non è privo di rischi. Sono stati segnalati numerosi effetti avversi, inclusi decessi, di solito derivanti da perdite di sangue o infezioni.
Aspirapolvere
Molte persone usano un dispositivo a pressione negativa su una base abbastanza frequente, quando usano un aspirapolvere. Quando viene acceso un vuoto, si forma un’area di pressione negativa nella borsa o nel contenitore, che aspira l’aria mentre cerca di livellare le cose. Insieme all’aria, l’aspirapolvere aspira il particolato, lasciando i pavimenti più puliti. Il principio base del vuoto è utilizzato anche in moltissime applicazioni elettroniche e industriali.