Рано је јутро и ваша пажљива пажња претворила се у помоћ инстант овсеној каши. Ставите посуду у микроталасну, притиснете дугме за покретање и одједном западате у минијатурну изведбу у вашој кухињи. Кашика - кафу сте заборавили у посуди!
Иако би у филмовима могли вјеровати да овај електрични сценариј може довести до жестоке експлозије, истина је да стављање кашике у микровалну није нужно опасно. Али зашто тачно метал ствара искре када је изложен једном од чуда технологије средином 20. века?
Да бисмо одговорили на то, прво морамо да разумемо како делује микроталасна пећница. Мала пећница се ослања на уређај који се зове магнетрон, вакуумска цев кроз коју се ствара магнетно поље. Уређај врти електроне око себе и производи електромагнетне таласе са фреквенцијом 2,5 гигахерца (или 2,5 милијарди пута у секунди), изјавио је за Ливе Сциенце Аарон Слепков, физичар са Универзитета Трент у Онтарију.
За сваки материјал постоје посебне фреквенције на којима он нарочито добро апсорбује светлост, додао је, а чини се да је та фреквенција воде 2,5 гигахерца. Пошто је већина ствари које једемо пуна водом, та храна ће апсорбовати енергију из микроталаса и загревати се.
Занимљиво је да 2,5 гигахерца није најефикаснија фреквенција за загревање воде, рекао је Слепков. То је зато што је компанија која је изумила микроталасну пећницу, Раитхеон, приметила да су високо ефикасне фреквенције превише добре у свом послу, приметио је. Молекули воде у горњем слоју нечега попут супе апсорбирали би сву топлоту, тако да би само првих неколико милиона инча кључало и воду испод камена оставило хладном.
Сад, о оном искрећем металу. Када микроталаси делују на метални материјал, електрони на површини материјала се сруше около, објаснио је Слепков. Ово не прави проблеме ако је метал гладак. Али тамо где постоји ивица, попут зубаца вилице, набоји се могу скупити и резултирати високом концентрацијом напона.
"Ако је довољно висок, може да растргне електрон из молекула у ваздуху", стварајући искру и јонизовани (или напуњени) молекул, рекао је Слепков.
Јонизоване честице апсорбују микроталасе још јаче него вода, тако да кад се појави варница, у њу ће се усисати више микроталаса који ионизирају још више молекула тако да искра расте попут ватрене кугле, рекао је.
Обично се такав догађај може догодити само у металном објекту са грубим ивицама. Зато "ако узмете алуминијску фолију и ставите је у раван круг, она се уопште не може искривити", рекао је Слепков. "Али ако је згужвате у куглу, она ће се брзо распрснути."
Иако ове искре могу потенцијално наштетити микроталасној рерни, било која храна би требало да се поједе након тога (само у случају да сте заиста заборавили ту кашику у својој овсеној каши), наводи се у чланку компаније Ментал Флосс.
Огњено грожђе
Метали нису једини предмети који могу да генеришу светлосну емисију у микроталасној. Интернет вирусни видео снимци су такође показали преполовљено грожђе које производи спектакуларне искре плазме, гас напуњених честица.
Различите сутуте су тражиле објашњење, сугеришући да то има везе са накупљањем електричног набоја попут метала. Али Слепков и његове колеге спровели су научна испитивања како би дошли до дна феномена.
"Оно што смо нашли било је много сложеније и занимљивије", рекао је.
Напуњавањем сферних хидрогела - суперабсорбентног полимера који се користи у пеленама за једнократну употребу - истраживачи су научили да је геометрија најважнији фактор у стварању искре у објектима сличним грожђу. Кугле величине грожђа управо су биле изузетно одлични концентратори микроталаса, рекао је Слепков.
Величина грожђа узроковала је да се микровална радијација нагомилава у ситним плодовима, што је на крају имало довољно енергије да исцеди електрон из натријума или калијума у грожђу, додао је, стварајући искру која је прерасла у плазму.
Тим је поновио експеримент са препелицим јајима - које су отприлике исте величине као и грожђе - прво са својим природним, жуманчаним унутрашњостима, а затим са течношћу истеклом. Јаја напуњена јајима стварала су вреле тачке, док празна нису, што указује да опонашање спектакла искрећег метала захтева водену комору величине грожђа.
