הסוד של זכוכית שלא נשברת
האם אי פעם קרה לכם שחלק מהכלים העשויים זכוכית במעבדה פשוט נשברו? ברגע אחד הם בסדר, וברגע הבא הם הופכים לערימה של שברים. בדרך כלל, זה קורה בגלל מתח פנימי בחומר. אם מקררים את הזכוכית מהר מדי או שהיא נחשפת לטמפרטורה נמוכה, היא נשברת. זה פשוט כל כך.
כדי למנוע זאת, אנו משתמשים במנורות אינפרא-אדומות ששומרות על טמפרטורה יציבה בטווח של 0.1°C. זה נשמע כמו הפרש זעיר, אך בעולם הזה זה חיוני.
למה אנו מתעקשים על 0.1°C
העניין הוא שהזכוכית עוברת שלב מורכב, בו היא עוברת ממצב של גמישות למצב של קשיחות מוחלטת. אם הטמפרטורה משתנה אפילו בכמה מעלות במהלך שלב זה, נוצר הבדל טמפרטורות. הבדל זה גורם למתח בחומר.
כשאנו שומרים על טמפרטורה יציבה של 0.1°C, כל החומר מגיע למצב של שיווי משקל. אנו לא רק מחממים את הזכוכית, אלא גם נותנים למולקולות זמן להירגע ולהתמקם במקומן.
הציוד שמאפשר זאת
אנו בונים את הרכיבים האינפרא-אדומים שלנו כך שהם יפזרו את החום באופן שווה על כל פני השטח. אנו משתמשים באור אינפרא-אדום בגלים קצרים, מכיוון שהוא חודר עמוק לתוך דפנות הזכוכית. קרינה בגלים ארוכים גורמת לחימום של השטח בלבד – “העור” של הזכוכית – והליבה נשארת קרה. זו דרך מצוינת לגרום לשבירה של הזכוכית.
כדי להשיג תוצאות טובות, צריך להשתמש במנהל PID בעל דיוק גבוה, וכן בתרמוקפל שמגיב באופן מיידי. אם החיישן שלכם איטי, המנורה תעלה את הטמפרטורה מעבר לרמה הרצויה, ואז נחזור לנקודת ההתחלה.
החסרונות (החלק המסובך)
חימום באמצעות אור אינפרא-אדום בעל דיוק גבוה יוצר הרבה אנרגיה. בעוד שהזכוכית נשארת במצב מושלם, המעטפת של הכלי תרגיש את החום. צריך להיות חכמים בנוגע למאווררים ולחומרי הבידוד. אם דפנות התנור סופגות יותר מדי חום, ייווצר הבדל טמפרטורות, והדיוק שלנו ייפגע.
עוד טיפ: השתמשו בכבלים מוגנים מפני חום גבוה. בלעדיהם, ההפרעות האלקטרומגנטיות יפגעו בנתוני החיישן, ותצטרכו לנחש במקום לדעת בוודאות.