Zašto posuđa s plazmom može postići svojstva koja ne petičava mikrostrukturom?

U području modernog posuđa, tehnologija obrade u plazmi postupno se pojavljuje, što donosi nove proboje u poboljšanje performansi posuđa. Među njima je jedinstvena performansa posuđa liječenog plazmom privukla veliku pažnju, a realizacija ove performanse uglavnom je posljedica izvrsne mikrostrukture formirane na njegovoj površini nakon tretmana u plazmi.

Kao vrhunski postupak, tehnologija liječenja u plazmi igra ključnu ulogu u proizvodnji posuđa. Tijekom postupka liječenja, plin se prvo zagrijava na izuzetno visoku temperaturu kroz određeni uređaj kako bi ga pretvorio u stanje plazme. Plazma ima jedinstvena svojstva. Sastoji se od velikog broja nabijenih čestica, može provoditi električnu energiju i ima visoku energiju. ARC generiran u pištolju za raspršivanje u plazmi koristi se za formiranje visokotemperaturnog zrakoplova u plazmi, a u mlaz se unose posebni keramički prah i drugi materijali. Ti se prah brzo rastopljaju plazmom visoke temperature i prskaju na površinu posuđa vrlo velikom brzinom. Kad rastopljeni prah udari po površini posuđa velikom brzinom, brzo će se ohladiti i učvrstiti, čime će se na površini posuđe s pripravnikom graditi poseban premaz. Ovaj premaz nije obična ravninska struktura, već složena struktura puna jedinstvenih mikroskopskih značajki.

Mikrostruktura nastala na površini posuđa nakon obrade u plazmi vrlo je jedinstvena i osnovni je element za postizanje učinkovitih performansi koje nisu ljepljive. S mikroskopske razine, površina posuđa prekrivena je sitnim izbočinama i utorima, a veličina ovih mikroskopskih značajki obično je na mikrometrom ili čak nanometrskom nivou. Postojanje ovih mikrostruktura uvelike mijenja kontaktni način između hrane i površine lonca. Kada hrana kontaktira površinu lonca, stvarno kontaktno područje između hrane i lonca uvelike se smanjuje zbog postojanja mikroskopskih udara i žljebova. Na primjer, to je poput dijeljenja ravne kontaktne površine na bezbroj sitnih kontaktnih točaka, a originalno utezanje velikog područja zamjenjuje se raspršenim i rijetkim kontaktom. Ova promjena u načinu kontakta na mikroskopskoj razini otežava čvrsto pridržavanje hrane na veliko područje na površini lonca, čime se učinkovito smanjuje pojava zalijepljenja.

Mehanizam ove jedinstvene mikrostrukture koja utječe na performanse neliječenja je višestruka. U procesu kuhanja prijenos topline je važan faktor. Kad se lonac zagrijava, podignuti dio površinske mikrostrukture može biti prvi koji je brzo kontaktirao toplinu i toplinu, dok dio utora u određenoj mjeri igra ulogu izolacije i punjenja. Ovaj neujednačeni uzorak grijanja čini raspodjelu topline u kontaktnom području između hrane i lonca razumnijim, izbjegavajući se zalijepiti za lonac zbog lokalnog pregrijavanja hrane. Na primjer, prilikom prženja jaja, nakon što tekućina jaja kontaktira površinu lonca, zbog učinka mikrostrukture, toplina se može ravnomjerno prenijeti u tekućinu jaja, uzrokujući da se polako i ravnomjerno očvrsne, smanjujući mogućnost zalijepljenja na površinu lonca zbog lokalnog pregrijavanja.

Pored toga, mikrostruktura također ima značajan utjecaj na ponašanje tekućine na površini lonca. U procesu kuhanja tekućine poput masti i vode uobičajeni su mediji. Na površini mikrostrukture posuđenog posuđa, tretiranom plazmom, vlažnost tekućine se promijenila. Pod djelovanjem mikroskopskih izbočenja i jarkova, tekućine poput masti teško je formirati kontinuirani tekući film s velikim područjima, ali imaju tendenciju da postoje u prazninama mikrostrukture u obliku malih kapljica. Ove male kapljice mogu se kotrljati i relativno slobodno kretati na površini lonca, dodatno smanjujući izravni kontakt između hrane i lonca. Kad se hrana kuha u loncu, ove raspršene kapljice mogu tvoriti podmazujući sloj između hrane i površine lonca, baš kao što je i postavljanje bezbrojnih sitnih "kuglica" između njih dvojice, znatno smanjujući trenje kada hrana klizi, olakšavajući hranu za pomicanje na površini lonca, tako učinkovito sprječavajući lonac.

S mehaničkog stajališta, postojanje mikrostrukture također mijenja odnos između adhezije i trenja između hrane i lonca. Za tradicionalne posude s glatkim površinama, prianjanje između hrane i lonca je relativno velika. Kada pokušavate premjestiti hranu, potrebno je prevladati veliko trenje, što lako uzrokuje da se hrana zalijepi za lonac ili čak provali. Mikrostruktura površine posuđa tretiranog plazmom smanjuje prianjanje između hrane i lonca smanjujući kontaktno područje. Utor i izbočenja u mikrostrukturi mogu usmjeriti smjer sile hrane kada se kreće u određenu mjeru, čineći silu trenja na hranu tijekom pokreta ujednačenije i raspršene, dodatno smanjujući rizik od pridržavanja lonca zbog nejednakog trenja.

U stvarnim scenarijima kuhanja, posuđe s plazmom pokazao je performanse neljepljivih sa svojom jedinstvenom mikrostrukturom. Bilo da se radi o sastojcima za kuhanje s visokom viskoznošću, poput glutenovih proizvoda od riže, ili prženja i prženja koji zahtijevaju osjetljive operacije, poput palačinki, ovaj posuđe za kuhanje može lako podnijeti. Proizvodi bez liječenja skloni su zalijepljenju tijekom procesa kuhanja, ali na površini posuđa tretiranog plazmom, zbog učinka mikrostrukture, kontaktno područje između bezglutezne riže i lonca je malo, a teško je stvoriti snažnu adheziju, a može održati svoj netaknuti oblik kada je iz lonca. Kada se pržite palačinke, tijesto se može ravnomjerno raširiti na površini mikrostrukture, toplina se ravnomjerno prenosi, palačinka se nije lako razbiti prilikom prevrtanja, a neće se uopće držati na posudi, čineći postupak kuhanja glatkijim i učinkovitijim.