Je skoro ráno a vaša slepá oči sa obrátila na pomoc okamžitej ovsenej kaše. Misku vložíte do mikrovlnnej rúry, stlačíte tlačidlo Štart a náhle sa zmocníte paniky, pretože vo vašej kuchyni sa odohráva malý ohňostroj. Lyžica - zabudli ste lyžicu do misy!
Aj keď filmy mohli mať dojem, že tento elektrický scenár môže viesť k ohnivému výbuchu, pravdou je, že umiestnenie lyžice do mikrovlnnej rúry nemusí byť nevyhnutne nebezpečné. Prečo práve kov generuje iskry, keď je vystavený jednému zo zázrakov technológie v polovici 20. storočia?
Aby sme na to mohli odpovedať, musíme najskôr pochopiť, ako funguje mikrovlnná rúra. Malá rúra sa spolieha na zariadenie nazývané magnetrón, vákuovú trubicu, cez ktorú preteká magnetické pole. Prístroj točí okolo elektrónov a produkuje elektromagnetické vlny s frekvenciou 2,5 gigahertzu (alebo 2,5 miliardy krát za sekundu), povedal Aaron Slepkov, fyzik z Trent University v Ontáriu, spoločnosti Live Science.
Pre každý materiál existujú zvláštne frekvencie, pri ktorých absorbuje svetlo obzvlášť dobre, dodal a 2,5 Gigahertz sa stane práve touto frekvenciou pre vodu. Pretože väčšina vecí, ktoré jeme, je naplnená vodou, tieto potraviny absorbujú energiu z mikrovĺn a zahrievajú sa.
Je zaujímavé, že 2,5 gigahertz nie je najúčinnejšou frekvenciou na zohrievanie vody, povedal Slepkov. Je to preto, že spoločnosť, ktorá vynašla mikrovlnnú rúru, Raytheon, si všimla, že vysoko efektívne frekvencie sú pri ich práci príliš dobré, poznamenal. Molekuly vody v hornej vrstve niečoho ako polievka pohltia všetko teplo, takže iba niekoľko prvých milióntín palca by uvarilo a nechalo vodu pod kameňom studenú.
Teraz, o tom iskrivom kove. Keď mikrovlny interagujú s kovovým materiálom, elektróny na povrchu materiálu sa rozpadnú okolo, vysvetlil Slepkov. To nespôsobuje žiadne problémy, ak je kov všade hladký. Ale tam, kde je hrana, podobne ako u zubov vidlice, sa môžu náboje hromadiť a viesť k vysokej koncentrácii napätia.
„Ak je dosť vysoký, dokáže vytrhnúť elektrón z molekuly vo vzduchu,“ vytvoril iskru a ionizovanú (alebo nabitú) molekulu, povedal Slepkov.
Ionizované častice absorbujú mikrovlny ešte silnejšie ako voda, takže akonáhle sa objaví iskra, nasaje sa viac mikrovĺn a ionizujú ešte viac molekúl, takže iskra rastie ako ohnivá guľa.
Zvyčajne sa takáto udalosť môže vyskytnúť iba v kovovom objekte s drsnými hranami. Preto „ak zoberiete hliníkovú fóliu a vložíte ju do rovného kruhu, nemusí to vôbec iskrať,“ povedal Slepkov. "Ale ak ho stlačíte do gule, rýchlo to zažehne."
Aj keď tieto iskry majú potenciál poškodiť mikrovlnnú rúru, akékoľvek jedlo by malo byť po jedle dokonale v poriadku (iba v prípade, že ste naozaj zabudli túto lyžičku v ovsenej kaši), podľa článku od spoločnosti Mental Floss.
Ohnivé hrozno
Kovy nie sú jediné objekty, ktoré môžu generovať svetelnú show v mikrovlnnej rúre. Vírusové internetové videá tiež ukázali polovičné hrozno, ktoré produkuje veľkolepé iskry plazmy, plyn nabitých častíc.
Rôzne sleuths hľadali vysvetlenie, čo naznačuje, že to malo súvisieť s hromadením elektrického náboja ako v kovoch. Slepkov a jeho kolegovia však vykonali vedecké testy, aby sa dostali na koniec tohto javu.
„Zistili sme, že to bolo oveľa komplikovanejšie a zaujímavejšie,“ povedal.
Naplňovaním hydrogélových guličiek - superabsorpčného polyméru použitého v jednorazových plienkach - vodou sa vedci dozvedeli, že geometria je najdôležitejším faktorom pri vytváraní iskier v hroznových objektoch. Sféry hrozna boli náhodou obzvlášť vynikajúcimi koncentrátormi mikrovĺn, povedal Slepkov.
Veľkosť hrozna spôsobila, že sa mikrovlnné žiarenie nahromadilo vo vnútri drobných plodov, čo nakoniec viedlo k tomu, že v hrozne sa vytrhlo dosť elektrónu zo sodíka alebo draslíka.
Tím zopakoval experiment s prepeličími vajcami - ktoré sú zhruba rovnako veľké ako hrozno - najskôr s ich prirodzenými, žĺtkovými vnútornosťami a potom s vypustenou tekutinou. Vajíčka naplnené goo generovali hotspoty, zatiaľ čo prázdne neurobili, čo naznačuje, že napodobňovanie spektra s kovovými iskrami vyžaduje vodnatú komoru s hroznovou veľkosťou.
