Tại sao dụng cụ nấu được xử lý plasma có thể đạt được các thuộc tính không dính với cấu trúc vi mô của nó?

Trong lĩnh vực dụng cụ nấu ăn hiện đại, công nghệ điều trị plasma đang dần xuất hiện, mang lại những đột phá mới cho việc cải thiện hiệu suất của dụng cụ nấu ăn. Trong số đó, hiệu suất không dính độc đáo của dụng cụ nấu được điều trị bằng huyết tương đã thu hút nhiều sự chú ý và việc hiện thực hóa hiệu suất này phần lớn là do cấu trúc vi mô tinh tế được hình thành trên bề mặt của nó sau khi xử lý plasma.

Là một quá trình tiên tiến, công nghệ điều trị plasma đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất dụng cụ nấu ăn. Trong quá trình xử lý, khí đầu tiên được làm nóng đến nhiệt độ cực cao thông qua một thiết bị cụ thể để biến nó thành trạng thái plasma. Plasma có đặc tính độc đáo. Nó bao gồm một số lượng lớn các hạt tích điện, có thể dẫn điện và có năng lượng cao. Vòng cung được tạo ra trong súng phun plasma được sử dụng để tạo thành một máy bay phản lực plasma nhiệt độ cao, và bột gốm đặc biệt và các vật liệu khác được đưa vào máy bay phản lực. Những loại bột này nhanh chóng bị tan chảy bởi plasma nhiệt độ cao và phun lên bề mặt dụng cụ nấu ở tốc độ rất cao. Khi bột nóng chảy chạm vào bề mặt của dụng cụ nấu ở tốc độ cao, nó sẽ nhanh chóng nguội và củng cố, do đó xây dựng một lớp phủ đặc biệt trên bề mặt dụng cụ nấu. Lớp phủ này không phải là một cấu trúc phẳng thông thường, mà là một cấu trúc phức tạp chứa đầy các tính năng siêu nhỏ độc đáo.

Cấu trúc vi mô hình thành trên bề mặt dụng cụ nấu sau khi xử lý huyết tương rất độc đáo và là yếu tố cốt lõi để đạt được hiệu suất không dính hiệu quả. Từ cấp độ kính hiển vi, bề mặt của dụng cụ nấu được bao phủ bởi các vết sưng nhỏ và rãnh, và kích thước của các tính năng siêu nhỏ này thường ở mức micromet hoặc thậm chí là nanomet. Sự tồn tại của các cấu trúc vi mô này làm thay đổi đáng kể chế độ tiếp xúc giữa thực phẩm và bề mặt của nồi. Khi thực phẩm tiếp xúc với bề mặt của nồi, khu vực tiếp xúc thực tế giữa thực phẩm và nồi giảm đáng kể do sự tồn tại của các vết sưng và rãnh siêu nhỏ. Ví dụ, nó giống như chia một bề mặt tiếp xúc phẳng thành vô số điểm tiếp xúc nhỏ và sự phù hợp chặt chẽ của khu vực lớn ban đầu được thay thế bằng cách tiếp xúc rải rác và thưa thớt. Sự thay đổi trong chế độ tiếp xúc này ở cấp độ vi mô khiến thực phẩm khó khăn trong việc tuân thủ chặt chẽ một khu vực rộng lớn trên bề mặt của nồi, do đó làm giảm hiệu quả sự xuất hiện của dính.

Cơ chế của cấu trúc vi mô độc đáo này ảnh hưởng đến hiệu suất không dính là nhiều mặt. Trong quá trình nấu, truyền nhiệt là một yếu tố quan trọng. Khi nồi được làm nóng, phần được nâng lên của cấu trúc vi mô bề mặt có thể là phần đầu tiên tiếp xúc với nhiệt và nóng lên nhanh chóng, trong khi phần rãnh đóng vai trò cách nhiệt và đệm ở một mức độ nhất định. Mô hình sưởi ấm không đồng đều này làm cho sự phân bố nhiệt trong khu vực tiếp xúc giữa thực phẩm và nồi hợp lý hơn, tránh dính vào chậu do quá nóng thực phẩm. Ví dụ, khi rán trứng, sau khi chất lỏng trứng tiếp xúc với bề mặt của nồi, do tác dụng của cấu trúc vi mô, nhiệt có thể được truyền vào chất lỏng trứng đều hơn, khiến nó hóa rắn chậm và đều, làm giảm khả năng dính vào bề mặt của nồi do cục bộ.

Ngoài ra, cấu trúc vi mô cũng có tác động đáng kể đến hành vi của chất lỏng trên bề mặt của nồi. Trong quá trình nấu ăn, các chất lỏng như dầu mỡ và nước là môi trường phổ biến. Trên bề mặt cấu trúc vi mô của dụng cụ nấu được xử lý plasma, độ ẩm của chất lỏng đã thay đổi. Dưới tác động của các phần nhô ra và mòng biển siêu nhỏ, các chất lỏng như dầu mỡ rất khó để tạo thành một màng chất lỏng ở khu vực lớn, liên tục, nhưng có xu hướng tồn tại trong các khoảng trống của cấu trúc vi mô dưới dạng các giọt nhỏ. Những giọt nhỏ này có thể lăn và di chuyển tương đối tự do trên bề mặt của nồi, tiếp tục giảm tiếp xúc trực tiếp giữa thực phẩm và nồi. Khi thức ăn được nấu chín trong nồi, những giọt phân tán này có thể tạo thành một lớp bôi trơn giữa thực phẩm và bề mặt nồi, giống như đặt vô số "quả bóng" nhỏ giữa hai cái, làm giảm đáng kể ma sát khi trượt thực phẩm, giúp thực phẩm di chuyển trên bề mặt nồi dễ dàng hơn, do đó không thể ngăn được nồi.

Từ quan điểm cơ học, sự tồn tại của cấu trúc vi mô cũng thay đổi mối quan hệ giữa độ bám dính và ma sát giữa thực phẩm và nồi. Đối với các chậu truyền thống với bề mặt mịn, độ bám dính giữa thức ăn và nồi tương đối lớn. Khi cố gắng di chuyển thức ăn, cần phải vượt qua một ma sát lớn, điều này dễ dàng khiến thực phẩm dính vào nồi hoặc thậm chí phá vỡ. Cấu trúc vi mô của bề mặt dụng cụ nấu được xử lý bằng plasma làm giảm độ bám dính giữa thực phẩm và nồi bằng cách giảm khu vực tiếp xúc. Các rãnh và các phần nhô ra trong cấu trúc vi mô có thể hướng dẫn hướng lực của thực phẩm khi nó di chuyển đến một mức độ nhất định, làm cho lực ma sát lên thực phẩm trong quá trình chuyển động đồng đều hơn và phân tán hơn, làm giảm thêm nguy cơ dính vào nồi do ma sát không đồng đều.

Trong các kịch bản nấu ăn thực tế, dụng cụ nấu được xử lý plasma đã thể hiện hiệu suất không dính với cấu trúc vi mô độc đáo của nó. Cho dù đó là các thành phần nấu ăn có độ nhớt cao, chẳng hạn như các sản phẩm gạo nếp, hoặc chiên và xào đòi hỏi các hoạt động tinh tế, chẳng hạn như bánh kếp, dụng cụ nấu này có thể dễ dàng xử lý nó. Các sản phẩm gạo nếp dễ bị dính trong quá trình nấu ăn, nhưng trên bề mặt dụng cụ nấu được xử lý bằng huyết tương, do tác dụng của cấu trúc vi mô, khu vực tiếp xúc giữa gạo nếp và nồi nhỏ, và rất khó để tạo thành một độ bám dính mạnh mẽ, và nó có thể duy trì hình dạng nguyên vẹn của nó khi nó ra khỏi nồi. Khi bánh kếp rán, bột có thể được trải đều trên bề mặt của cấu trúc vi mô, nhiệt được truyền đều, bánh kếp không dễ bị phá vỡ khi lật lại và nó sẽ không dính vào chảo, làm cho quá trình nấu mượt hơn và hiệu quả hơn.