| AUTHOR | تاريخ الإنشاء | VERSION | رقم المستند |
|---|---|---|---|
| سيمون ليا | 4 سبتمبر 2011 | V1.1 | HW-004 |
المُقدّمة
لتجربة التسخين بالأشعة تحت الحمراء بشكل مباشر هو معرفة أن هناك فرقًا حقيقيًا ونوعيًا بينه وبين مصادر الحرارة الأخرى. التعبير المستخدم غالبًا هو "أنه يدخل في عظامك". انها ليست فقط البشر. ويجري تطوير عدد من تطبيقات التدفئة بالأشعة تحت الحمراء على رعاية الحيوانات الأليفة والحيوانات التي تشهد على جودة الحرارة.
أصبحت هذه النهاية من طيف الأشعة تحت الحمراء ، والتي تُعرف أحيانًا باسم الأشعة تحت الحمراء البعيدة (FIR) ، موضع اهتمام للمبتكر المقيم في برمنغهام سايمون ليا الذي تحدثنا معه عن بعض العلوم والمبادئ الأولى.
خلاصة القول هي أن الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله مشتق من نظامنا الشمسي. داخله يكمن طيف الأشعة تحت الحمراء ، وداخل طيف الأشعة تحت الحمراء يمكن وصف خمسة قطاعات متميزة ومتداخلة ، تبلغ ذروتها في طيف الأشعة تحت الحمراء البعيدة (FIR) الذي يتدرج من 3-1000 ميكرون في الطول الموجي. هذا هو الجزء الأكثر أهمية بالنسبة لي من الطيف - خاصة فيما يتعلق بالواجهة البشرية والجسم البشري.
هناك عاملان أساسيان لهما أهمية متساوية في العمل عند النظر في تأثير أنظمة الأشعة تحت الحمراء على جسم الإنسان.
الإشعاع البشري
الأول هو أن البشر - مثل أي كائن حي - هم أنفسهم مصدر للأشعة تحت الحمراء. تشير معظم الأبحاث إلى أن البشر يصدرون الأشعة تحت الحمراء بتناغم يتراوح بين 3-50 ميكرون.
يمكن عمل المنهجية الدقيقة باستخدام عدد من قوانين الفيزياء ، بما في ذلك Plancks ثابت ، ثابت Boltzmann ، حسابات درجة الحرارة والضوء ، ويمكن تقديم المعادلة المركزية على النحو التالي:
النقطة الأساسية هي أنه في نظامنا الشمسي ، تمتص الأجسام - بما في ذلك البشر - موجات الأشعة تحت الحمراء وتصدرها - وتقدم المعادلة أعلاه الفروق بين الاثنين.
في الحياة اليومية ، يمكن ملاحظة حساسيات الإنسان تجاه الأشعة تحت الحمراء - العطاء والاستلام على طول الطريق. يتم أيضًا إرسال العديد من الترددات الكهرومغناطيسية (EMF) من الأجهزة الكهربائية التي نستخدمها كل يوم - الهواتف المحمولة والمحركات الكهربائية ومجففات الشعر والسيارات الهجينة والأبراج الكهربائية وصواري الهاتف. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن أجهزة التصوير الحراري - مثل الكاميرات الليلية - يتم ضبطها عادةً على أقصى درجات الحساسية في نطاق 7-14 ميكرون للبشر والرؤية البشرية.
المشكلة الأولى إذن هي أنه عندما يتعلق الأمر بانبعاث الأشعة تحت الحمراء ، فإن جسم الإنسان بعيد عن اللوح الفارغ. تُظهِر الحكمة والقياسات العلمية التقليدية أن البشر عادةً ما يصدرون معظم إشعاعاتهم تحت الحمراء عند أطوال موجية تبلغ 9.5 ميكرون. هذا هو المعيار - الذي يشير إلى درجة حرارة الإنسان الأساسية - الذي ستعمل من خلاله معظم الأنظمة.
الأشعة تحت الحمراء والماء
المشكلة الثانية في واجهة IR / Human هي علاقة الأشعة تحت الحمراء بالمياه. نظرًا لأن البشر يتكونون من 70٪ على الأقل من الماء - فإن هذه العلاقة لها أهمية رئيسية.
في الواقع يمكن تعريف طبيعة الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء من خلال سلوك امتصاص الماء. أطوال موجية مختلفة تحرض الجزيئات بطرق مختلفة. يمكن قياس حجم الطول الموجي بكيفية اهتزاز الجزيئات.
تهتز جميع الجزيئات - طالما أنها في درجة حرارة أعلى من الصفر المطلق (النظري) (-273.15 درجة مئوية). عندما تهتز فإنها تصدر ترددًا اهتزازيًا (الأشعة تحت الحمراء) وقد توصل العلماء إلى أنه عندما تكون الجزيئات في درجة حرارة معينة ، فإن كل نوع مختلف من الجزيئات يصدر ترددًا مختلفًا للأشعة تحت الحمراء يمكن قياسه بواسطة مطياف الأشعة تحت الحمراء - آلة تقيس التردد يهتز الجزيء.
معظمنا يدرك أن أجسامنا يجب أن تكون مكونة من 70-90٪ من المياه ، لذلك قد يكون من المهم بالنسبة لنا معرفة معدل الامتصاص الطيفي للمياه. لسوء الحظ كما هو الحال مع الكثير في المجال العلمي ، لا توجد إجابة سهلة على ذلك!
في الإحصاء الأخير ، وفقًا لمصادر منشورة ، 'يحتوي الماء على معدلات امتصاص مسجلة تقريبًا لـ 64,000! - المضاعفات تنشأ من درجة الحرارة ، الضغط الجوي سائل صلب أو غاز. أطوال موجات مختلفة تحرض جزيئات الماء (H2O) بطرق مختلفة. فيما يلي بعض الأمثلة على هذا التحريض (المعروف باسم التمدد أو الانحناء). يمثل اللون الأزرق الشاحب "H2" بينما يمثل اللون الأزرق الداكن "O".
تجدر الإشارة إلى أن امتصاص الماء في نطاق 4-8 ميكرون كما هو موضح أعلاه ، هو الطول الموجي الذي يختبر فيه الماء ثني الاهتزازات في تركيبه الجزيئي.
وجهة نظري هي أن هناك علاقة مباشرة بين إثارة (انحناء) جزيئات الماء وجسم الإنسان: كما ندرك جميعًا عندما يهتز أي شيء يبدأ في الاحماء. إن التأثير الاهتزازي لهذه المليارات من الجزيئات المتحركة هو أنه يرفع درجة حرارة أجسامنا الأساسية - بما يصل إلى درجة واحدة.
هذه القدرة للأشعة تحت الحمراء - `` للاختراق حرفيًا في قلب الجسم '' تجعل الأشعة تحت الحمراء المنفذ الرئيسي والواضح لهذا التسخين المريح - ويمكن أن ينطبق هذا على العديد من التطبيقات الطبية ، وربما الرياضية والتطبيقات القائمة على الأداء.
بدأت الأبحاث والأدب في الظهور - بشكل رئيسي من اليابان ، وبعضها من الولايات المتحدة الأمريكية - للدور التجريبي لمصادر الأشعة تحت الحمراء في تعزيز إزالة السمية - في البشر والحيوانات. ليس هذا فقط ولكن أيضًا في التأثير على بعض الأمراض. هذه الأيام الأولى ولكن يمكن النظر إلى بعض هذه الدراسات على أنها رائدة في الطريق.
