Kriogenika

Kriogenika i jej zastosowanie w życiu codziennym

Kriogenika – co to takiego?

Kriogenika jest gałęzią fizyki oraz techniki, w zakresie której bada się wpływ ekstremalnie niskich temperatur na poszczególne elementy świata. Należy wspomnieć także, że temperatury uznawane za ekstremalnie niskie to te poniżej minus 150ºC (czyli 123 K). W badaniach, przeprowadzanych w ramach kriotechniki, najczęściej wykorzystuje się skroplone gazy – hel oraz azot. Pary tych pierwiastków powodują niezwykle szybkie zamarzanie substancji, które się w nich znajdują.

Pierwsze badania z zastosowaniem tak niskich temperatur wskazały, że wpływają one na właściwości fizyczne i biologiczne poszczególnych substancji. To odkrycie spowodowało falę kolejnych badań, które pozwoliły odkryć wiele różnych zastosowań tej dziedziny wiedzy. Dziś kriotechnika jest wykorzystywana między innymi przez medycynę, przemysł spożywczy, rolnictwo, chemię czy energetykę. Warto zagłębić się w zastosowania, które możemy coraz częściej spotkać w dzisiejszej rzeczywistości, czyli wykorzystanie azotu i helu w stanie ciekłym do przetwórstwa spożywczego czy medycyny.

Dziedziny, w których wykorzystuje się kriogenikę

PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY I PRZETWÓRCZY

Nie od dziś wiadomo, że schładzanie i mrożenie są jednymi z najlepszych sposobów konserwacji produktów spożywczych – owoców, warzyw, mięs czy pieczywa. Jednak ze względu na to, że proces ten przebiega w stosunkowo niezbyt niskich temperaturach, poszczególne artykuły tracą swoje walory smakowe, a często również elastyczność czy inne właściwości. Wykorzystanie ciekłego azotu do zamrażania produktów spożywczych jest znacznie skuteczniejszą metodą, bo stosującą bardzo niskie temperatury zapobiegające zmianom korzystnych cech w zamrożonym materiale.

Badania wykazały, że taka technika nie powoduje znaczących zmian w strukturze poszczególnych artykułów - zarówno owoców, warzyw czy mięs. Dzięki temu, po rozmrożeniu dany produkt wygląda naturalnie i ma nienaruszoną strukturę tkankową.
Oprócz przedłużania trwałości żywności, azot ciekły jest także wykorzystywany w gastronomii molekularnej. Jego specyficzne właściwości pozwalają uzyskać wyjątkowy wygląd i konsystencję dań, poprzez zamrażanie ich powierzchni do bardzo niskiej temperatury.

MEDYCYNA

Krioterapia jest coraz częściej stosowaną metodą leczenia wielu schorzeń. W jej ramach można stosować zabiegi ogólnoustrojowe, ale także skierowane na poszczególne partie ciała. Polegają one na nagłym obniżeniu temperatury ciała, co wywołuje intensywne pobudzenie układu odpornościowego organizmu, nie powodując jednocześnie destrukcji tkanek. Medycyna wykorzystuje kriotechnikę również w przypadku leczenia operacyjnego (jako kriochirurgia) oraz diagnostycznego.

Zarówno krioterapia jak i kriochirurgia są coraz częściej stosowane jako uzupełnienie tradycyjnych terapii. Trwające badania naukowe nad tymi metodami pozwalają na coraz szersze wykorzystywanie ich w trosce o zdrowie pacjentów.

KRIOBIOLOGIA

Ściśle powiązana z medycyną jest dziedzina kriobiologii, która zajmuje się badaniem wpływu niskich temperatur na zachowanie organizmów żywych. Inspiracją do podjęciach takich badań stały się niektóre gatunki glonów, grzybów i owadów, które w wyniku ewolucji osiągnęły możliwość funkcjonowania w skrajnie niskich temperaturach. Kriobiologia bada, w jakich warunkach następuje zwolnienie lub zatrzymanie funkcji życiowych danego organizmu. Nauka ta ma wpływ na medycynę i weterynarię, ponieważ jej osiągnięcia pozwalają na wykorzystanie obniżenia temperatury w przeszczepach tkanek, konserwacji gamet oraz transporcie materiału biologicznego.

PODSUMOWANIE

Dzięki badaniom naukowym, prowadzonym z wykorzystaniem ekstremalnie niskich temperatur możemy być pewni, że ta dziedzina wiedzy będzie coraz bardziej popularna i być może niedługo będziemy korzystać z jej dobrodziejstw w życiu codziennym. Już teraz pozwala na nowe osiągnięcia w dziedzinie nauki, fizyki i medycyny. Badania, które cały czas są prowadzone przez naukowców, pozwalają na znalezienie coraz szerszych zastosowań dla ekstremalnie niskich temperatur.

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony