Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Dr Silicone (Kuidas ma õppisin lõpetama murettekitavaid ja armastavaid Siloxane'i võlakirju)

Toimetaja märkus: Samantha Rose on koolitatud disainer, mitte materiaalne teadlane, kuid kui ta mõistis, et turul oli nišš, mida tuleb täita, nagu tõeline tegija, ta tahtis õppida kõike, mida ta sai vajalike materjalide ja tootmise kohta. . Me kohtusime temaga World Maker Faire New Yorkis, kus ta jagas oma teekonda tegijale.

Ma jõudsin spaatlile minu köögis olevast sahtlist. Mul oli kuidagi kogunenud kuus või seitse, millest valida. Võib-olla on teil ka selline sahtel - mõned spaatlid silikoonilabadega, mõned plastikuga, mõned regulaarsed puidust käepidemed, mõned metallist või plastist või bambusest. Kui ma neid skaneerisin, ei rahulda ma, miks mul on seitse spaatlit ja miks nad kõik nii ebapiisavad?

Ma valisin ühe üles. Silikoontera: paindlik, soojusturvaline, värviline. Puidust käepide: põlenud ja nõudepesumasinast väänatud. Ma tõmbasin tera ja käepideme vahele, et leida viimasest kasutusest kuivatatud jääki. Ma mõtlesin: "Miks nad lihtsalt ei tee neid ühest tükist?"

Vastuseks oli unibody silikoon spaatel. See ei põletaks ega sulataks pliidiplaati või traat nõudepesumasinas. See oleks sujuv ja tugev ning lihtne puhastada. Aga see lihtsalt ei eksisteerinud. Vaatasin kauplustes kõikjal, ilma õnne. Teades, mida ma nüüd tean, võib-olla oli see hind - nad on kallid tootma! Aga siis jälle, võib-olla oli see lihtsalt see, et keegi ei olnud seda enne seda väga palju mõelnud. Igatahes, ma tahtsin ühe. Ma tahtsin ühe teha.

Nii algas silikooniteadmiste ja spaatlite täiuslikkuse kaheaastane otsing. Ma tahtsin teha spaatli, mis kestaks igavesti, FDA poolt heaks kiidetud toiduainete silikooniga ja kõrge soojusohutuse tasemega. (Ma vormisin paar prototüüpi kodus, mõtlesin, et kui see oleks õige, annaksin ma sõpradele ja perele mõned kingitused. Mudelid olid jahedad, kuid polnud poleeritud.) Kui ma otsustasin professionaalse tootja juurde kolida, tekkis rohkem huvitavaid küsimusi. Kuidas optimeerida tera paindlikkust? Millist materjali peaksime südamikus kasutama, et anda tasakaal ja minimeerida soojuse säilitamist? Ja mis kõige tähtsam: kuidas me saame selle kuumakindluse?

Kuna teadus- ja arendustegevuse faas jätkus, muutus toidu ohutute silikoonide kuumakindluse küsimus midagi huvitavaks. Mõnel kööginõude tootjal on oma pakendil vähe vähe kui 350 ° F ja teised kuni 800 ° F. Seal on kümneid, kelle sildid on 600 ° F, 650 ° F või 700 ° F. Temperatuurinõuete varieeruvus on suur ja segane. Lõppude lõpuks - ja ma tean seda, sest nüüd olen silikoonekspert - on piiratud arv "koostisosi", mis võivad sattuda silikooni, mis vastab toiduohutusele FDA eeskirjade kohaselt. Lisage valed asjad ja jõuad elastomeeriga, mis suudab taluda kõrgemaid temperatuure, kuid sobib paremini kokkupuutesse reaktiivkütusega kui munapuder.

Ma lugesin ja hakkasin lugema ja lugesin veel rohkem - kõik, mis leidis „parimaid” materjale. Intervjuerisin mitut teadlast silikoonomaduste oluliste teoreetiliste ja praktiliste teadmistega. Saatsin proovid laborisse testimiseks.

Termiliselt stabiilse elastomeeri taga asuv kõva teadus on põnev ja võib-olla kõige parem jätta Robert A. Rheinile, kes kirjutas selle teema kohta põhjaliku ülevaate Hiina järve mereväe relvade keskuse nimel. eelmine lause, mees on heausksete raketiteadlane. Ja 42-leheküljelises aruandes esitab ta kokkuvõtte silikoonelastomeeridest, mis tegeleb nende termilise stabiilsusega, nagu seda on katsetatud inertses atmosfääris, õhus või vee juuresolekul (iga seisund annab loomulikult erinevaid tulemusi). Tema raportist sai minu piibel ja lõpuks viisin mind järeldusele, et leibkonna kaubamärgid, kes ütlevad, et nende silikoon on kuumakindel üle 550 ° F, on lihtsalt vale.

Siin on oluline rõhutada erinevust “stabiilsuse” ja “reaktiivsuse” vahel. Inertse atmosfääri testid mõõdavad silikooni stabiilsust iseenesest. Reaalse maailma kasutamine peab arvestama reaktiivsusega, kõige sagedamini hapniku ja veega. Puidust spaatliga hakkab süttima, sest see reageerib hapnikuga; pikemaajalisel kokkupuutel laguneb ja vabastab gaasi kõrvalsaadused ning seejärel ühendavad need gaasid hapnikuga - see on keemiliselt see, mis juhtub tulekahju saamisel. Testimine inertses atmosfääris (argoon või lämmastik) annab reprodutseeritava, kontrollitava mõõtmise, kuid seda ei saa kasutada ükskõik millise materjali ohutu kasutustemperatuuri hindamiseks. Nende numbrite järgi näitavad need inertse atmosfääri testid suuremat tulemust - tulemust, mis näitab stabiilsust, kuid mitte reaktiivsust. Tulemus, mis on minu jaoks nalja, kuid mitte nii kasulik, kui minu kodu kokk.

Tegeliku toiduvalmistamise keskkonnas (s.o väljaspool laboriseadme inertgaasi testimiskambrit) on tegelikud kuumakindluse piirangud toidu ohutute silikoonide jaoks üsna kitsad ja pikema kokkupuute korral maanduvad teid 400 ° F keskel. Hetke soojus umbes 525 ° F juures on korras. Üle 550 ° F vaatate väga kiiret lagunemist. Molekulaarsel skaalal liiguvad polümeeri ahelad ümber ja gaasi kõrvalsaadused põgenevad; makroskoopilisel skaalal muutuvad püsivalt füüsikalised omadused, nagu värv, tekstuur ja rabedus. 986 ° F juures on hapniku juuresolekul testitud proov lagunenud täielikult - jääk-, modifitseeritud polümeerid ja gaasi kõrvalsaadused jäävad alles.

Miks mõned ettevõtted nõuavad kõrgemat temperatuuri? Kriitige see turunduseni. Hüpoteetiliselt võivad teatavad inertses atmosfääris läbi viidud laborikatsetused pakkuda suurema arvu muidu hästitoimivale turunduskomplektile, et teha otsuseid pakendi kohta kirjutada. Ja suurem heli kõlab paremini. Kuid see ei tundu õiglane tarbijatele, kelle köögid on pigem hapniku ja leekidega kui argooniga. Siin on õiglane: me kõik kasutame sama silikooni. Kõik meist köögimärgid. Toiduohutu silikoonil on piiratud arv koostisosi ja seeläbi piiratud omadusi ja omadusi. Ja see kõik on kuumakindel kuskil 450 ° F – 525 ° F. See on vahemik, mis põhineb toiduvalmistamise keskkonnal ja ajavahemikul, mil materjal on kuumuse suhtes kokku puutunud, ja paljudest teistest teguritest.

GIR-is (Get It Right) otsustasime avaldada 464 ° F kui meie „ametliku” soojustakistuse temperatuuri. See on konservatiivne hinnang. Sa võid minna 525 ° F-ni hetkeks ilma kahjulike tagajärgedeta. Kuid pikema kokkupuute jaoks ja sellise raskeveokite kasutamise puhul, mida soovime propageerida meie “hävimatu” spaatlite puhul, on 464 ° F usaldusväärsem lävi. Mulle meeldib see mõelda kiirusepiiranguna - see on juhis, mis on mõeldud teie ohutuse tagamiseks. Hoidke seda all 464 ° F ja sa võid pöörduda pliidist eemale, tükeldada teise sibula ja tagasi tulla, ilma et peaksite muretsema oma käe põletamise pärast. Testige kiirusepiirangut, kui soovite, aga teadke, et peate kiiresti sõitmisel pöörama erilist tähelepanu. Muide, iga tavalise toiduõli põletuspunkt on sellest piirist oluliselt madalam. Praktiliselt öeldes hävitaksite oma õhtusöögi enne, kui teil oleks spaatlite struktuurilisele terviklikkusele mingit mõju.

See sügav sukeldumine silikooniuuringutesse on lõppkokkuvõttes teavitanud meie tootekujundust ja tootmisprotsessi, kuid pakub ka huvitavat turundusprobleemi. Raske on tunda, et see on ainus toas, kes on teinud määratud lugemise. Eriti siis, kui vastused on raskesti mõistetavad ja tunnid tundide järel. Minu turundaja tahab, et meie spaatlid oleksid kuumakindlad kuni 600 ° F. Aga nad ei saa olla - see lihtsalt ei tööta. Kui näete seda kellegi teise pakendil, ärge seda ostke. Kui te küsite Samanthast teadurite ülemjuhatajat, ütleksin teile, et teadus alati võidab ja et te ei peaks uskuma kõike, mida sa loed (kui seda pole kirjutanud raketiteadlane).

Teeme nüüd uusi tooteid, liigutades välja spaatlid ja lõpuks ka köögist väljapoole. Projekti rahastamiseks ja meie lugu jagamiseks oleme Kickstarteris kampaaniaga mini-, kõhn- ja pro-spaatlite jaoks ning laieneb terve rida klappe, lusikaid ja kaabitsaid. Nad on praktiliselt hävimatud ja jah - nad kõik on kuumakindlad kuni 464 ° F, nagu minu uurimus ütles.

Oma hariduse häkkimine on nendel päevadel kuum fraas ja ma arvan, et võiks öelda, et see, mida ma tegin, et saada silikoonekspert. Esiteks, ma hoidsin seda lõbusaks. Tõin teadmisi erinevatest allikatest, keskendudes otsingu tõhususele ja spetsiifilisusele. Ma olin püsiv, kui tundus, et ei olnud kindlaid vastuseid, mitte kunagi tagasi lükata küsimuste esitamisest. Ma seotasin selle midagi käegakatsutavat, võimekat - et anda teadmistele eesmärk ja lasta tal juhtida. Ja ma tegin mõned telefonikõned. Dr Rhine on Californias õnnelikult pensionile jäänud ja ta ütleb, et teen õigesti.

Osa

Jätnud Kommentaari