เสียงเปรี๊ยะจากไม้ตียุง ไม่ใช่รังสี แต่คือทางลัดของกระแสไฟแรงดันสูง

เสียงเปรี๊ยะหนึ่งครั้ง เกิดอะไรขึ้นบนตะแกรงไม้ตียุง

คำว่า ‘รังสีมรณะ’ ฟังดูดุดันดี แต่ถ้าพูดตามหลักฟิสิกส์ ไม้ตียุงไฟฟ้าไม่ได้ปล่อยรังสีลึกลับออกไปสังหารยุง สิ่งที่ทำงานจริงคือ ความต่างศักย์สูง กระแสไฟช่วงสั้น และประกายไฟ ซึ่งเกิดขึ้นตรงจุดที่ตัวยุงพาดเชื่อมตะแกรงโลหะสองขั้ว

ภายในด้ามจับมีแบตเตอรี่แรงดันต่ำ วงจรจะสับกระแสให้เป็นจังหวะ ส่งผ่านหม้อแปลงและชุดเพิ่มแรงดัน ก่อนเก็บประจุไว้ในตัวเก็บประจุ จากไฟไม่กี่โวลต์จึงถูกยกขึ้นเป็นระดับหลายร้อยถึงหลายพันโวลต์ ค่าจริงต่างกันตามรุ่น จึงไม่ควรเหมารวมว่าไม้ทุกอันเกิน 3,000 โวลต์เสมอไป

ตะแกรงไม่ได้มีไฟไหลข้ามกันตลอดเวลา

ลวดบนหน้าไม้ถูกจัดเป็นขั้วต่างศักย์และเว้นช่องอากาศไว้ ปกติอากาศทำหน้าที่เป็นฉนวน กระแสจึงยังข้ามช่องไม่ได้ ยุงที่บินชนแล้วมีขา ปีก หรือท้องแตะลวดคนละขั้ว จะกลายเป็นสะพานไฟฟ้าชั่วคราว ร่างกายที่มีน้ำและไอออนอยู่ภายในนำไฟฟ้าได้ดีกว่าอากาศแห้ง กระแสจึงเลือกเส้นทางผ่านตัวมัน

เปลือกนอกของยุงมีไคตินเป็นองค์ประกอบสำคัญจริง แต่ไม่ได้เป็นเกราะไคตินบริสุทธิ์ทั้งชิ้น ผิวแมลงยังมีโปรตีน ไขมัน ความชื้น รอยต่อบาง ๆ และขนจำนวนมาก ไคตินแห้งนำไฟฟ้าไม่ดี ทว่าเมื่อสนามไฟฟ้าเข้มมากพอ หรือมีส่วนเปียกแตะตะแกรง การนำกระแสสามารถเริ่มจากจุดที่ต้านทานต่ำที่สุดได้ จึงไม่แม่นนักหากบอกว่าแรงดัน ‘ฉีกเปลือกไคติน’ อย่างเดียว

ประกายที่เห็น คืออากาศบางส่วนเปลี่ยนจากฉนวนเป็นทางนำไฟฟ้า

ช่วงที่ยุงเข้าใกล้ลวดสองขั้ว สนามไฟฟ้าบริเวณขอบลวดและส่วนแหลมของร่างกายจะเข้มกว่าบริเวณราบ อิเล็กตรอนอิสระจำนวนเล็กน้อยถูกเร่งให้ชนโมเลกุลอากาศจนเกิดไอออนเพิ่มต่อเนื่อง ช่องอากาศสั้น ๆ จึงแตกตัวและกลายเป็นพลาสมานำไฟฟ้าชั่วขณะ เราเห็นเป็นแสงวาบ ได้ยินเป็นเสียง ‘เปรี๊ยะ’ แล้วตัวเก็บประจุก็ปล่อยพลังงานลงในทางนำนี้อย่างรวดเร็ว

เสียงดังไม่ได้มาจากตัวยุงระเบิดเพียงอย่างเดียว พลาสมาและก๊าซรอบประกายไฟร้อนขึ้นฉับพลัน อากาศขยายตัวเร็วและสร้างคลื่นความดันขนาดเล็ก คล้ายหลักการของเสียงดีดจากประกายไฟ ส่วนกลิ่นไหม้มาจากสารอินทรีย์บนตัวแมลงที่ถูกให้ความร้อน รวมถึงกลิ่นเฉพาะจากก๊าซที่เกิดใกล้การคายประจุ เช่น โอโซนในปริมาณเล็กน้อย

ยุงตายจากอะไรแน่

ทันทีที่วงจรปิด กระแสไหลผ่านเนื้อเยื่อและทำให้เกิดความร้อนแบบจูล พลังงานจะกระจุกตรงจุดสัมผัสและส่วนที่มีความต้านทานสูง เนื้อเยื่อเล็กมากจึงร้อน เสียสภาพ และไหม้ได้เร็ว กระแสยังรบกวนการทำงานของเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ ทำให้ยุงชะงักหรือหมดความสามารถในการบิน บางครั้งประกายแรกทำให้แค่สลบ หากกดสวิตช์ค้าง กระแสต่อเนื่องจึงสร้างความเสียหายเพิ่ม

ประโยคที่ว่า ‘ของเหลวทั้งตัวเดือดเป็นไอแล้วอวัยวะภายในระเบิด’ จึงเกินหลักฐานไปมาก ความร้อนเฉพาะจุดอาจทำให้ความชื้นบางส่วนกลายเป็นไอ เกิดการพอง แตก หรือมีเศษกระเด็นได้ แต่พลังงานจากไม้ตียุงถูกจำกัดด้วยขนาดตัวเก็บประจุและวงจร ความรุนแรงจึงขึ้นกับแรงดัน กระแส ระยะเวลา ตำแหน่งสัมผัส และขนาดของแมลง ไม่ใช่การต้มทั้งตัวพร้อมกันทุกครั้ง

• แสงวาบ มาจากการคายประจุและพลาสมาในช่องอากาศสั้น ๆ

• เสียงเปรี๊ยะ มาจากการขยายตัวฉับพลันของก๊าซร้อนและกระแสกระชาก

• กลิ่นไหม้ มาจากเนื้อเยื่อและสารบนผิวแมลงที่โดนความร้อน

• การหยุดบิน เกิดจากทั้งไฟฟ้ารบกวนระบบประสาทและความเสียหายทางความร้อน

แรงดันสูงไม่ได้แปลว่าพลังงานสูงเสมอไป ไม้ตียุงทั่วไปออกแบบให้กระแสและประจุสะสมมีขีดจำกัด แต่ยังทำให้เจ็บ แสบร้อน หรือเกิดประกายใกล้วัตถุไวไฟได้ ห้ามดัดแปลงวงจร ห้ามใช้ใกล้ไอแอลกอฮอล์ ก๊าซหุงต้ม หรือสเปรย์ติดไฟง่าย และควรปิดสวิตช์ก่อนเขี่ยซากออกจากตะแกรง เพราะตัวเก็บประจุอาจยังเหลือประจุช่วงสั้น ๆ

ไม้ตียุงจึงไม่ได้ยิงรังสี แต่มันสร้างทางลัดให้ประจุไฟฟ้าวิ่งผ่านร่างเล็ก ๆ ในชั่วพริบตา