Люди используют нагревание практически во всех сферах своей жизни. Например, каждый день вы наверняка кипятите воду в чайнике, чтобы выпить утреннюю чашку кофе или чая. Однако в современном мире нагревание и контроль температуры используются не только в быту, но и в самых инновационных технологиях: от косметики до космических аппаратов. Рассказываем, как нагревание и контроль температуры делают нашу жизнь комфортнее и технологичнее.
Зачем нужно нагревание изнутри?
Нагревание изнутри встречается в нашей жизни намного чаще, чем кажется. Например, даже там, где мы этого совсем не замечаем: в температуре нашей планеты. Нам кажется, что ежедневно Земля нагревается лишь за счет солнечного излучения. Однако это не так: основное тепло наша планета получает изнутри, используя собственную энергию, заключенную в ядре.
Представим другую ситуацию: вы сильно замерзли на улице. Придя домой, вы надеваете свитер и шерстяные носки, укутываетесь в плед или набираете ванну, чтобы согреться как можно быстрее. При этом, выпив кружку горячего молока или чая, вы почувствуете тепло намного быстрее, ведь в этом случае организм прогревается изнутри, а не снаружи.
Как используют нагревание в различных отраслях промышленности?
Производители косметики активно используют процесс нагревания в инновационных косметических продуктах. Например, существует косметика с термоэффектом: от согревающих кремов до термомасок. Как правило, в состав такой косметики входят компоненты, которые оказывают местный раздражающий эффект на кожу, например, экстракт кайенского перца или мяты перечной. В результате их воздействия улучшается микроциркуляция крови в тканях.
Еще одна отрасль, где нагревание изнутри также имеет большое значение — это автомобилестроение. Например, даже в жаркий летний день водителям рекомендуется прогреть двигатель перед поездкой, чтобы довести температуру технических жидкостей до рабочих значений.
Контроль температуры на примере современных бытовых приборов
На самом деле мы сталкиваемся с технологиями контроля температуры каждый день, ведь они стали неотъемлемой частью большинства современных бытовых приборов.
В фенах контроль температуры используют, чтобы не пересушить волосы при укладке и сохранить их натуральный блеск. Дело в том, что при воздействии высоких температур волосы повреждаются и теряют свой естественный блеск. Поэтому воздух в современных фенах нагревается только до строго определенной, не слишком высокой температуры. Так, например, в некоторых фенах стеклянный терморезистор постоянно измеряет температуру воздушного потока и передает данные в микропроцессор, который, в свою очередь, отдает команды нагревательному элементу.
В пылесосах электронный контроль температуры нужен, чтобы защитить прибор от перегрева с целью более долгосрочной службы. Например, благодаря системе умной электроники, пылесос с функцией защиты от перегрева сам выключается при превышении определенных температурных значений в его двигателе. Если в трубку пылесоса попал крупный мусор и заблокировал всасывание, контроллер отмечает повышение температуры и отключает прибор.
Еще одно устройство, в котором очень важен постоянный контроль температуры — это электрочайник. В программу умной электроники этого прибора заложена информация о температурах, необходимых для приготовления различных видов напитков. Выбрав черный, зеленый или белый чай, вы получите воду идеально подходящую по температуре для его заваривания и позволяющую полностью раскрыть его вкус. В некоторых чайниках используют сразу два специальных нагревательных элемента разной мощности: один нагревает или кипятит воду, а другой после этого поддерживает температуру на протяжении заданного времени.
Температура нагревания играет ключевую роль и в работе тостера, ведь различные температурные режимы позволяют сделать тосты на любой вкус: от слегка подогретого хлеба до кусочка с золотистой корочкой. В большинстве тостеров в качестве нагревательного элемента используют специальные спирали с нихромовыми (вид сплава металлов) проводами, имеющими высокое электрическое сопротивление. Благодаря этому, при высоких температурах нагревательный элемент не поддается коррозии и не окисляется. Контроль температуры в тостере крайне важен, ведь буквально несколько градусов отделяют ваш идеальный тост от подгоревшего хлеба.
Нагревание в науке: от умного стекла до аэрокосмических технологий
Ученые и инженеры из разных сфер используют нагревание, чтобы создать инновационные сверхпрочные материалы. Например, обычное стекло закаляют, чтобы сделать прочнее: нагревают, а затем резко охлаждают. Такие стекла применяются, в частности, при производстве дисплеев для смартфонов.
Благодаря нагреванию, ученые смогли разработать более прочный материал — ситалл. Это стекло с большим количеством нанокристаллов. Температура играет ключевую роль в его создании: нанокристаллы образуются именно в процессе нагревания. Ситалл можно использовать, чтобы сделать дисплеи смартфонов более прочными, чтобы создавать сложные термостойкие приборы, а также корпуса ракет или элементы небоскребов и телебашен.
Контроль температуры позволяет ученым создавать сверхпрочные углеродные материалы, которые используются в ракетах и спутниках. Например, и грифель простого карандаша, и алмаз — это тоже углерод. Из него можно произвести множество различных материалов если контролировать температуру и давление при производстве. Именно температура определяет, какой материал получится в итоге: грифель или искусственно созданный алмаз.
Контроль температуры и нагревание изнутри в IQOS (Айкос): принцип работы устройства
Компания «Филип Моррис Интернэшнл» (ФМИ) тоже обратилась к технологиям контроля температуры, когда занялась разработкой инновационной системы нагревания табака IQOS (Айкос).
Основное отличие IQOS – это технология HeatControl™, которая обеспечивает нагревание табака, а не его горение. Ведь именно в процессе горения табака выделяется основной объем вредных и потенциально вредных для организма веществ.
Для разработки и исследования своих бездымных продуктов, в том числе IQOS, ФМИ создала инновационный научно-исследовательский центр в г. Невшатель, Швейцария. Более 400 ученых и инженеров различных специальностей работают над созданием и изучением продуктов с пониженным риском. В ходе исследований ученые ФМИ выяснили, что при использовании IQOS выделяется на 95% меньше вредных веществ по сравнению с сигаретами*.
Важно: это не означает снижение риска на 95%. Использование IQOS не исключает риски для здоровья.
*Среднее снижение уровней вредных веществ (без учета никотина) в аэрозоле IQOS в сравнении с дымом эталонной сигареты, используемой в исследовании (3R4F)
В интернете можно найти множество отзывов об IQOS, но не все понимают как он работает. В IQOS используется технология HeatControl™, которая устроена следующим образом: керамический нагревательный элемент в форме лезвия нагревает табак изнутри до температуры, не превышающей 350°С, в то время как температура горения табака в сигарете составляет 600-900°С. При температуре 350°С не происходит горения, а значит не образуется дым и пепел, нет риска прожечь одежду, обивку в салоне автомобиля, мебель или обжечь кого-то. Крайне важно и то, что нагревание в IQOS происходит изнутри, а нагревательный элемент непосредственно соприкасается с табаком, не поджигая его, а бережно нагревая. Именно благодаря нагреванию изнутри, полностью раскрываются насыщенные вкус и аромат табака.
Инновационные технологии позволяют точно контролировать температуру во время работы устройства IQOS. Дорожки из золота и платины, нанесенные на нагревательный элемент, вместе образуют термопару и осуществляют контроль температуры, отправляя информацию в систему умной электроники в держателе.
Вывод
ФМИ стремится предоставлять своим совершеннолетним потребителям только продукты высокого качества. Помня об ожиданиях потребителей и необходимости обеспечения удобства и простоты процесса использования IQOS, компания непрерывно работает над усовершенствованием своих устройств и технологий, применяемых при их разработке.
Нагревание и контроль температуры играют важную роль как в нашей повседневной жизни, так и при создании инновационных продуктов. Именно благодаря им можно и добавить тонуса коже с помощью современных косметических средств, и даже запустить в космос летательный аппарат из сверхпрочного материала. Но еще важнее нагревание изнутри, которое имеет массу преимуществ по сравнению с тепловым воздействием извне.
К принципу нагревания изнутри обратились и ученые ФМИ при создании инновационной системы нагревания табака IQOS. Именно благодаря нагреванию изнутри и контролю температуры, при использовании IQOS не происходит горения, а значит не образуется дым и пепел, зато полностью раскрываются вкус и аромат табака.
Не исключает риски, 18+
Партнерский материал
