Cartridges voor e-sigaretten zijn de belangrijkste verbruiksonderdelen van apparaten voor e-sigaretten. Hun werkingsprincipe omvat de omzetting van elektrische energie in warmte, de verneveling van e-vloeistof en de vorming van aërosolen. In tegenstelling tot traditionele sigaretten, waarbij nicotine vrijkomt bij het verbranden van tabak, maken e-sigarettenpatronen gebruik van elektronische verwarmingstechnologie om de rookervaring te simuleren en tegelijkertijd de productie van schadelijke stoffen te verminderen.
E-sigarettenpatronen bestaan doorgaans uit een reservoir, een verstuiverspiraal en een mondstuk. Het reservoir slaat de e-vloeistof op, die voornamelijk bestaat uit propyleenglycol (PG), plantaardige glycerine (VG), nicotine (optioneel) en smaakstoffen. De verstuiverspoel is een belangrijk onderdeel van de cartridge voor e-sigaretten en maakt doorgaans gebruik van een keramische of metalen verwarmingsdraad. Zijn functie is het omzetten van elektrische energie in warmte. Wanneer de gebruiker inhaleert, levert het batterijpakket stroom aan de verstuiverspoel, waardoor de verwarmingsdraad snel wordt verwarmd tot 200 graden tot 300 graden. Door deze hitte verdampt de e-vloeistof die in contact komt, waardoor kleine deeltjes ontstaan die zich vermengen met lucht en uiteindelijk een inhaleerbare aerosol vormen. Het proces van e-sigarettenpatronen kan in drie fasen worden verdeeld: ten eerste activeert de gebruiker het apparaat (bijvoorbeeld door op een knop te drukken of door te inhaleren), wat op zijn beurt de verstuiverspoel van stroom voorziet. Ten tweede verwarmt de verwarmingsspiraal de e-vloeistof, waardoor deze van vloeistof in aerosol verandert. Tenslotte komt de aerosol via het mondstuk het lichaam binnen. Omdat er geen verbrandingsproces plaatsvindt, vermijden cartridges voor e-sigaretten de belangrijkste schadelijke stoffen die in traditionele sigaretten voorkomen, zoals teer en koolmonoxide, maar ze kunnen nog steeds verslavende ingrediënten bevatten, zoals nicotine.
Opvallend is dat het nicotinegehalte van cartridges voor e-sigaretten aanzienlijk varieert per product, waarbij sommige zelfs geen-nicotineopties bieden. Bovendien hebben het materiaal en het ontwerp van de verstuiverspoel een directe invloed op de efficiëntie en smaak van de verneveling. Spoelen van hoge-kwaliteit kunnen problemen met het vastlopen van de spoel en olielekkage verminderen. Over het geheel genomen bieden cartridges voor e-sigaretten een alternatief voor traditioneel roken door middel van geavanceerde elektrothermische verstuivingstechnologie, maar hun gezondheidseffecten op de lange- termijn vereisen verder onderzoek.
