El calor de la radiació infraroja

Clic per engrandir. Quan la radiació infraroja toca la nostra pell, posa en moviment
els seus àtoms i les molècules, alliberant així la energia que nosaltres sentim en forma
de calor. Crèdit imatge: Giovanni Cancemi, Fotolia

Quan els rajos infrarojos del sol colpegen la nostra pell, sentim calor. Però, per què i com escalfen el nostre cos els rajos infrarojos? 

L’infraroig forma part de l’espectre electromagnètic. Indispensable per a tota la vida terrenal, és la font d’energia més gran que ens arriba del Sol.

Principi de la radiació infraroja

La seva particularitat és escalfar el cos sense modificar la temperatura de l’aire. Només quan els raigs infrarojos impacten contra la pell, posen en moviment àtoms i molècules, alliberant la energia que sentim en forma de calor.

Clic per engrandir. Crèdit: sauna-infrarouge.be

Imatge superior; Diagrama de mesura de la penetració de la pell en nanòmetres (nm) (Depth of penetration into the skin, en anglès al diagrama). El nivell màxim de penetració de la pell és de 5 mm (Maximum penetration depth - 5 mm). Es fa una distinció entre ARI, IRB i IRC, que no penetren a la pell de la mateixa manera: és a l'interval d'ones curtes a mitjanes (ARI i IRB) que l'infraroig penetra més profundament a l'epidermis.  

Longituds d'ona de la radiació infraroja

La radiació infraroja es caracteritza per longituds d'ona superiors a les de la llum visible i ultraviolada (UV). N'hi ha de tres tipus:

• ARI, o d’ona curta, amb una longitud de 780 a 1.400 nanòmetres (nm);
• IRB, o ones mitjanes, de 1.400 a 3.000 nm;
• IRC, o ones llargues, de 3.000 a 1.000.000 de nm.

L’infraroig penetra més profundament a l’epidermis en el rang de les ones curtes a mitjanes. Les ones llargues les podem trobar en les estufes, que a no ser que toquis els cremadors, escalfen però no cremen la pell (ni et bronzegen!).

Ho he vist aquí.

Jugant amb foc a l'EEI

 

Clic per engrandir. Crèdit: NASA

Els éssers humans han jugat amb el foc des del principi dels temps, però el foc adopta una forma diferent en microgravetat. D'una banda, en gravetat reduïda la flama té un aspecte molt diferent al de les que veiem aquí a la Terra. La forma familiar que coneixem es deu a la manera en què els gasos calents de la flama ascendeixen mentre la gravetat arrossega l'aire més fred i dens cap al fons de la flama. En microgravetat, aquest flux no es produeix, creant flames de forma esfèrica. 

La imatge que encapçala l'article mostra una instantània d'una flama en microgravetat. Els punts grocs són cúmuls de sutge que brillen en groc quan s'escalfen; aquests augmenten més de mida en microgravetat que a la Terra perquè el sutge roman més temps en la flama. Els resultats d'aquests experiments podrien permetre el disseny de flames més brutes o lliures de sutge, en funció de les necessitats d'una aplicació específica, com millorar la calor radiant o reduir la producció de contaminants.

Aquesta imatge és una de les moltes flames enceses com a part de la investigació sobre el disseny de flames dins de la instal·lació Combustion integrated Rack, que va ser dissenyat per dur a terme de forma segura experiments de combustió a l'Estació Espacial Internacional (ISS-EEI) sense risc per a la nau espacial o la seva tripulació. Atès que una gran part de l'electricitat als Estats Units es genera mitjançant la combustió, aprendre a fer flames més netes o eficients pot tenir repercussions en molts àmbits de la nostra vida.

 

Ho he vist aquí.