È mattina presto e la tua attenzione con gli occhi cisposi si è rivolta a un aiuto di farina d'avena istantanea. Metti la ciotola nel forno a microonde, premi il pulsante di avvio e improvvisamente fai il panico mentre una performance di mini fuochi d'artificio si spegne nella tua cucina. Il cucchiaio - hai dimenticato il cucchiaio nella ciotola!
Mentre i film potrebbero farti credere che questo scenario elettrico possa portare a un'esplosione infuocata, la verità è che posizionare un cucchiaio nel microonde non è necessariamente pericoloso. Ma perché esattamente il metallo genera scintille quando viene sottoposto a uno dei miracoli della tecnologia della metà del XX secolo?
Per rispondere a ciò, dobbiamo prima capire come funziona un forno a microonde. Il piccolo forno si basa su un dispositivo chiamato magnetron, un tubo a vuoto attraverso il quale viene fatto fluire un campo magnetico. Il dispositivo fa girare gli elettroni e produce onde elettromagnetiche con una frequenza di 2,5 gigahertz (o 2,5 miliardi di volte al secondo), ha detto a Live Science Aaron Slepkov, un fisico della Trent University in Ontario.
Per ogni materiale, ci sono frequenze particolari a cui assorbe la luce particolarmente bene, ha aggiunto, e 2,5 gigahertz sembra essere questa frequenza per l'acqua. Poiché la maggior parte delle cose che mangiamo sono riempite con acqua, questi alimenti assorbiranno energia dalle microonde e si riscalderanno.
È interessante notare che 2,5 gigahertz non è la frequenza più efficiente per riscaldare l'acqua, ha detto Slepkov. Questo perché la società che ha inventato il forno a microonde, Raytheon, ha notato che le frequenze altamente efficienti erano troppo buone nel loro lavoro, ha osservato. Le molecole d'acqua nello strato superiore di qualcosa come la zuppa assorbirebbero tutto il calore, quindi solo i primi pochi milionesimi di pollice bollirebbero e lascerebbero l'acqua sotto la pietra fredda.
Ora, riguardo quel metallo scintillante. Quando le microonde interagiscono con un materiale metallico, gli elettroni sulla superficie del materiale vengono sballottati, ha spiegato Slepkov. Ciò non causa alcun problema se il metallo è liscio dappertutto. Ma dove c'è un bordo, come ai denti di una forchetta, le cariche possono accumularsi e provocare un'alta concentrazione di tensione.
"Se è abbastanza alto, può strappare un elettrone da una molecola nell'aria", creando una scintilla e una molecola ionizzata (o carica), ha detto Slepkov.
Le particelle ionizzate assorbono le microonde ancora più fortemente dell'acqua, quindi una volta che appare una scintilla, vengono risucchiate più microonde, ionizzando ancora più molecole in modo che la scintilla cresca come una palla di fuoco, ha detto.
Di solito, un tale evento può verificarsi solo in un oggetto metallico con bordi grezzi. Ecco perché "se prendi un foglio di alluminio e lo metti in un cerchio piatto, potrebbe non scintillare affatto", ha detto Slepkov. "Ma se lo accartocci in una palla, si accenderà rapidamente."
Mentre queste scintille hanno il potenziale di causare danni al forno a microonde, qualsiasi cibo dovrebbe essere perfettamente buono da mangiare in seguito (nel caso in cui tu abbia davvero dimenticato quel cucchiaio nella tua farina d'avena), secondo un articolo di Mental Floss.
Uva infuocata
I metalli non sono gli unici oggetti che possono generare uno spettacolo di luci in un forno a microonde. I video virali su Internet hanno anche mostrato uve dimezzate che producono spettacolari scintille di plasma, un gas di particelle cariche.
Vari criminali avevano cercato una spiegazione, suggerendo che aveva a che fare con un accumulo di carica elettrica come in un metallo. Ma Slepkov e i suoi colleghi hanno condotto test scientifici per approfondire il fenomeno.
"Quello che abbiamo trovato è stato molto più complicato e interessante", ha detto.
Riempiendo le sfere di idrogel - un polimero superassorbente usato nei pannolini usa e getta - con acqua, i ricercatori hanno appreso che la geometria era il fattore più importante nella generazione di scintille in oggetti simili all'uva. Slepkov ha detto che le sfere delle dimensioni di un'uva sono concentratori di microonde particolarmente eccellenti.
Le dimensioni dell'uva hanno fatto sì che la radiazione a microonde accumulasse all'interno dei piccoli frutti, ottenendo infine energia sufficiente per strappare un elettrone dal sodio o dal potassio all'interno dell'uva, ha aggiunto, creando una scintilla che si è trasformata in un plasma.
Il team ha ripetuto l'esperimento con le uova di quaglia - che hanno all'incirca le stesse dimensioni dell'uva - prima con i loro interni naturali e rossi e poi con il liquido scaricato. Le uova piene di goo generavano punti caldi, mentre quelle vuote no, indicando che imitare lo spettacolo scintillante di metallo richiedeva una camera acquosa, grande quanto un'uva.
