بحث تطبيقي لتقنية تشكيل المساحيق في تحضير مواد قلب التبغ المُسخَّن

لماذا يهم هذا لمدخّني اليومي

تُسوَّق منتجات التبغ المُسخَّن كبديل أنظف للسجائر التقليدية، واعدةً بدخان أقل وكمية أقل من المواد الضارة مع الحفاظ على إحساس مألوف للمستخدمين. في قلب هذه الأجهزة يوجد «قلب» صغير معبَّأ من التبغ المعالج يجب أن يحتفظ بالنكهات والنيكوتين بكفاءة ثم يطلقهما عند التسخين. يستكشف هذا البحث طريقة جديدة لصنع هذا القلب باستخدام مسحوق تبغ ناعم للغاية، بهدف تعزيز توصيل النكهة وأداء التسخين دون تغيير المكونات الأساسية.

من صفائح شبيهة بالورق إلى قلوب قائمة على المسحوق

تعتمد معظم أعواد التبغ المُسخَّن الحالية على تبغ معاد تصنيعه مصنوع بتقنيات صنع الورق. تُطحن فضلات التبغ إلى لُب، تُفرد إلى صفائح رقيقة، تُجفف، ثم تُغطى بسوائل تحتوي على النيكوتين ومواد النكهة. رغم أن هذه الطريقة راسخة، فهي تنتج صفائح غالباً ما تكون كثيفة جداً على السطح وغير ماصة بدرجة كافية. عندما تُضاف كمية كبيرة من سائل الطلاء، تميل إلى التراكم على السطح والتبلور والتكتل، ما قد يعرقل التصنيع ويؤدي إلى طعم غير متسق أثناء الاستخدام.

طحن التبغ إلى مقياس ناعم للغاية

يقترح الباحثون استراتيجية مختلفة: بدلاً من البدء بألياف تبغ خشنة، يُطحن مزيج التبغ إلى مسحوق ناعم للغاية، ثم تُبنى الصفيحة حول هذه الجزيئات الصغيرة. باستخدام معدات صناعية، حمَّروا جزءاً كبيراً من مادة التبغ إلى جزيئات بحجم عدة عشرات من الميكرومترات — أرق بكثير من شعر الإنسان. تُخلط هذه الجزيئات بعد ذلك مع كمية صغيرة من لب الخشب ومساعدين آخرين لتشكيل نوع جديد من الصفيحة. تكشف الصور المجهرية أنه، على عكس الصفائح التقليدية الشبيهة بالورق، يجمع هذا المادة الجديدة بين هيكل ليفي ومسحوق مضغوط بكثافة، مكوِّناً شبكة ثلاثية الأبعاد مليئة بالأسطح المتاحة والمسامات الدقيقة.

أقوى، أنعم، وأفضل في التعامل مع الحرارة

عند مقارنة الفريق بين صفائح المسحوق الناعم وصفائح المعيار، وجدوا تحسينات فيزيائية واضحة. كانت القلوب الجديدة أنحف لكنها أكثر كثافة، ما يعني المزيد من المادة في نفس الحجم وفراغات هوائية كبيرة أقل. كانت أقوى بكثير وأكثر استطالة، مما يساعدها على تحمل اللف والقطع في المصانع. تحرك الهواء عبرها كان أبطأ، وهذا مفيد في هذا السياق: أثناء التسخين، يعني تسرب هواء أقل أن الحرارة تُستخدم بكفاءة أكبر على التبغ نفسه. كما كانت قدرة توصيل الحرارة لديهم أعلى بشكل ملحوظ، وكانت أسطحهم أنعم بكثير. معاً، تدعم هذه الصفات تسخيناً أكثر تجانساً وإطلاقاً أكثر تنبؤاً للهباء عند استخدام المنتج.

تحمل سائل أكثر وإطلاق عطرية أكبر

اختبار مهم آخر نظر في مدى سهولة امتصاص الصفيحة الأساسية لسائل الطلاء الذي يحتوي النكهة والنيكوتين واحتفاظها به. بمراقبة انتشار القطرات عبر الزمن، أظهر الباحثون أن صفائح المسحوق الناعم كانت أكثر «محبة للماء»: انتشرت القطرات أسرع واخترقت بشكل أسرع مما هو عليه الحال في الصفائح التقليدية. كيميائياً، بقيت المقاييس الكلية المعتادة — مثل السكريات والنيتروجين والقلويدات — مشابهة بين المادتين، لأن الوصفات كانت مطابقة. لكن عند فحص المركبات العطرية المتطايرة، احتوت قلوب المسحوق الناعم على نحو 21 بالمئة أكثر. يرتبط هذا الارتفاع بتكسر جدران الخلايا النباتية أثناء الطحن الناعم، مما يطلق مزيداً من مكونات النكهة الطبيعية ويساعد الصفيحة على احتجازها.

ملف التسخين وما يعنيه للمستخدمين

لفهم ما يحدث أثناء الاستخدام الفعلي، سخّن الفريق عينات بطريقة محكومة وتتبعوا فقدان كتلتها مع ارتفاع درجة الحرارة. في نافذة درجة الحرارة النموذجية لأجهزة التبغ المُسخَّن، فقدت قلوب المسحوق الناعم كتلة أكثر من القلوب التقليدية، مما يوحي بأن مواد أغنى بالنكهة تُحرَّرت على شكل بخار. كما حدث ذروة هذا الإطلاق عند درجة حرارة أقل قليلاً، وهو ما يتوافق مع تدفق حرارة أفضل عبر المادة. فوق هذا النطاق، أصبح سلوك المادتين متشابهاً، مشيراً إلى أن الاختلافات الرئيسية تكمن في نطاق التسخين ذي الصلة بالمستخدم بدلاً من درجات الحرارة القصوى.

ما تستنتجه الدراسة لمنتجات المستقبل

بعبارات بسيطة، تجعل الطريقة الجديدة القائمة على المسحوق قلب التبغ المُسخَّن أقوى، أنعم، أفضل في امتصاص سائل النكهة، وأكثر كفاءة في تحويل المركبات المخزنة إلى هباء قابل للاستنشاق عند التسخين. لا تعتمد وصفة القلب على مواد كيميائية جديدة غريبة؛ بل تعيد ترتيب نفس المكونات الأساسية إلى بنية أدق وأكثر استجابة. بالنسبة للمستهلكين الذين يستخدمون التبغ المُسخَّن بالفعل، قد يترجم هذا النهج إلى أعواد أكثر اتساقاً من نفخة إلى أخرى، مع نكهة أغنى عند إعدادات تسخين مماثلة أو أقل. وفي الوقت نفسه، تؤكد الدراسة أن هذه المنتجات لا تزال تُقدّم النيكوتين ومركبات مشتقة من التبغ؛ الابتكار هنا يكمن في مدى كفاءة وقابلية التحكم في توصيلها.

الاستشهاد: Zhang, W., Liu, J., Xiong, Z. et al. Application research of powder forming technology in the preparation of heated tobacco core materials. Sci Rep 16, 12658 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42140-8

الكلمات المفتاحية: التبغ المُسخَّن, التبغ المعاد تصنيعه, مسحوق ناعم للغاية, تكوين الهباء الجوي, تصميم ورقة التبغ