Qu’est-ce qu’une cigarette électronique ?


La cigarette électronique ou e-cig est un dispositif électronique portable procurant une vapeur similaire à la fumée d’une cigarette traditionnelle. Utilisée comme substitut nicotinique, elle apporte la dose de nicotine nécessaire à son utilisateur tout en éliminant les risques d’exposition aux substances cancérigènes du tabac. En son sein, la cigarette électronique embarque un circuit électrique miniature reliant une batterie, une puce de gestion électronique et une résistance destinée à chauffer l’e-liquide contenant des arômes et accessoirement de la nicotine.

Comment fonctionne une cigarette électronique ?

La cigarette électronique a été conçue pour imiter la cigarette traditionnelle dans le but d’alléger le processus de sevrage tabagique des fumeurs. A ses débuts, le dispositif revêtait une forme tubulaire, linéaire et fine. Aujourd’hui, sa structure comme sa technicité a grandement évolué, mais son principe de fonctionnement reste le même : fournir un aérosol contenant des arômes et de la nicotine à partir de la vaporisation d’un e-liquide.

L’e-cig est donc un substitut nicotinique au même titre que les patchs, les médicaments et autres. En ce sens, elle compense le besoin du fumeur à partir d’une forme gazeuse de nicotine. Par ailleurs, sa capacité à vaporiser d’autres substances bénignes comme les arômes lui apporte une dimension divertissante et gustative.

L’e-cig disperse une vapeur esthétiquement semblable à la fumée. Cet aérosol, composé de microparticules est obtenu par la chauffe du e-liquide depuis un effet de joule, c’est-à-dire la transformation du flux électrique passant sur une résistance en énergie thermique, soit de la chaleur.

Dans chaque cigarette électronique, on retrouve ainsi un petit circuit alimenté par batterie. Cette dernière est ralliée à une résistance qui, suivant sa force d’opposition (dit ohm), concentre le flux d’électron pour créer une chauffe plus ou moins conséquente. Cette résistance distribue à son tour la chaleur sur une fibre (dit mèche) imbibée de e-liquide… et crée la vapeur qu’on inhale à l’autre bout de la cigarette électronique.

Comme mentionné en amont, les cigarettes électroniques ont évolué et les générations actuellement présentes sur le marché ne ressemblent plus aux générations précédentes. Cependant, chaque modèle sera composé d’une batterie, d’une résistance, d’une fibre de stockage de e-liquide et d’un embout buccal pour inhaler de la vapeur.

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Anatomie d’une cigarette électronique

La cigarette électronique est constituée d’une pièce centrale renfermant le système d’alimentation et d’une autre pièce responsable du stockage du e-liquide et de la chauffe. La première, communément appelée batterie renferme l’accumulateur, l’écran, les boutons, le port de charge et la seconde, dit atomiseur (ou clearomiseur) recèle le réservoir, la résistance, l’airflow (système de flux d'air) et le drip-tip (ou embout buccal).

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La batterie ou la box

La batterie est la partie de l'e-cig responsable de l’alimentation du circuit en courant électrique et dans une large mesure la gestion des paramètres de puissance.

Les premières générations de cigarettes électroniques, ou les « vape pen » proposaient des batteries fines et tubulaires. Ce format permettait notamment de rapprocher l’appareil du design des tiges de cigarettes traditionnelles, avec une autonomie et une performance très limitées.

Plus tard, les constructeurs ont découvert les box, soit des formes de batteries plus évoluées et spacieuses permettant de stocker plus d’énergie. A l’intérieur des box, on retrouve soit une batterie intégrée, soit un accumulateur, une sorte de pile rechargeable vendue en série chez les professionnels de la vape.

Une box peut être mécanique « Meca », ou électronique. La première désigne une pièce composée d’un châssis dépourvu de système électronique fonctionnant à l'aide d’un accumulateur amovible, de cette façon on obtient une vape dit "directe" ( transmission directe du courant à la résistance), ce matériel est destiné aux experts ayant une excellente connaissance de la loi d'ohm. La seconde concerne les catégories de cigarettes disposant d’un « chipset », système de gestion électronique permettant de varier la puissance et les autres valeurs électriques et thermiques (Variation de wattage, de voltage, de température, etc…).

Qu’il s’agisse d’une box mécanique ou électronique, la batterie doit fournir une puissance optimale pour réussir à chauffer la résistance. Par la suite, sa capacité, mesurée en mAh (milliampères heures) déterminera son autonomie.

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Le clearomiseur

La partie surplombant la batterie d’une cigarette est appelée clearomiseur. Il est constitué d’une base, d’un réservoir, d’une résistance, d’un système de remplissage, d’un airflow et d’un drip-tip (embout buccal).

La base du clearomiseur se fixe à la batterie par le biais d’un système de vis fileté universel appelé "connectique 510". La connexion des deux permet de transmettre le courant vers la résistance.

Le réservoir est propre au clearomiseur. A défaut, on appellera la pièce couplée à la batterie « Atomiseur ». Aujourd’hui, les réservoirs des clearomiseurs peuvent accueillir jusqu’à 8 ml de e-liquide pour une autonomie maximale. Dans la majorité des cas, les réservoirs disposent de système de remplissage par le haut (ou Top-Fill) par le biais d’un « top cap » (partie supérieure du clearomiseur) coulissant ou déboitable.

A son sommet, le clearomiseur prévoit un embout facilitant l’aspiration de la vapeur chauffée. Appelée drip-tip, cette pièce figée ou remplaçable, peut-être de petite ou grande taille (diamètre) suivant les besoins du vapoteur en termes de densité de vapeur. Les dimensions les plus répandues sont le 810 et le 510.

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La résistance

La résistance est une pièce intégrée dans le clearomiseur. Elle est à la fois reliée au circuit électrique et au réservoir. Elle est composée d’un corps métallique, d’un fil résistif qui s’oppose au flux d’électron pour créer l’effet joule (la transformation de l’électricité en chaleur), et d’une mèche.

Lorsque la cigarette électronique est au repos, la résistance stock une petite quantité de e-liquide dans une petite mèche (en coton pour la majorité). Au moment de déclencher la vape, cette mèche imbibée est chauffée par le fil résistif et crée la vapeur.

Suivant la valeur de résistivité, la vitesse de chauffe peut être rapide ou lente, douce ou agressive. Sur le papier, la loi d’ohm définit le rapport entre la résistance, la puissance et le potentiel. La formule U=RxI (où U se réfère au potentiel, R la résistance et I la puissance) indique qu’une faible résistance augmente la puissance de chauffe et vice versa. En bref, plus la valeur de votre résistance est élevée (ex: supérieure à 1 ohm) moins la vapeur libérée sera dense, et à l'inverse plus la valeur de votre résistance sera faible (ex: inférieur à 1 ohm), plus la vapeur libérée sera dense.

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