Je časné ráno a vaše pozornost s upřednostněnýma očima se změnila na pomoc okamžité ovesné vločky. Dáte misku do mikrovlnné trouby, stisknete tlačítko Start a najednou se zmocníte paniky, když ve vaší kuchyni odejde mini ohňostroj. Lžíce - zapomněli jste lžíci v misce!
I když filmy mohou mít dojem, že tento elektrický scénář může vést k ohnivému výbuchu, pravdou je, že umístění lžíce do mikrovlnné trouby nemusí být nutně nebezpečné. Ale proč přesně kov generuje jiskry, když je vystaven jednomu ze zázraků technologie v polovině 20. století?
Abychom na to mohli odpovědět, musíme nejprve pochopit, jak funguje mikrovlnná trouba. Malá pec se spoléhá na zařízení zvané magnetron, vakuovou trubici, skrz kterou proudí magnetické pole. Zařízení točí kolem elektronů a produkuje elektromagnetické vlny s frekvencí 2,5 gigahertz (nebo 2,5 miliardykrát za sekundu), řekl Aaron Slepkov, fyzik na Trentské univerzitě v Ontariu, Live Science.
Pro každý materiál existují zvláštní frekvence, při nichž absorbuje světlo zvláště dobře, dodal, a 2,5 Gigahertz se stane právě touto frekvencí pro vodu. Protože většina věcí, které jíme, je naplněna vodou, absorbují tyto potraviny energii z mikrovln a zahřívají se.
Je zajímavé, že 2,5 gigahertz není nejúčinnější frekvencí pro ohřev vody, řekl Slepkov. Je to proto, že společnost, která vynalezla mikrovlnnou troubu, Raytheon, si všimla, že vysoce efektivní frekvence jsou v jejich práci příliš dobré, poznamenal. Molekuly vody v horní vrstvě něčeho podobného jako polévka pohlcují veškeré teplo, takže pouze několik prvních milisekund palce by vařilo a nechalo vodu pod kamenem studenou.
Nyní, o tom jiskřícím kovu. Když mikrovlny interagují s kovovým materiálem, elektrony na povrchu materiálu se rozpadají, vysvětlil Slepkov. To nezpůsobuje žádné problémy, pokud je kov všude hladký. Ale tam, kde je hrana, jako u hrotů vidlice, se mohou náboje hromadit a vést k vysoké koncentraci napětí.
„Pokud je dost vysoká, dokáže vytrhnout elektron z molekuly ve vzduchu,“ vytvořil jiskru a ionizovanou (nebo nabitou) molekulu, řekl Slepkov.
Ionizované částice absorbují mikrovlny ještě silněji než voda, takže jakmile se objeví jiskra, vnikne více mikrovlny a ionizují ještě více molekul, takže jiskra roste jako ohnivá koule.
Obvykle se taková událost může vyskytnout pouze u kovových předmětů s drsnými hranami. Proto „pokud vezmete hliníkovou fólii a vložíte ji do plochého kruhu, nemusí to vůbec zažehnout,“ řekl Slepkov. "Ale pokud ho zmačkáte do koule, rychle zažehne."
Zatímco tyto jiskry mají potenciál poškodit mikrovlnnou troubu, jakékoli jídlo by mělo být dokonale dobré k jídlu poté (jen v případě, že jste opravdu zapomněli na tuto lžíci v ovesné kaši), podle článku od společnosti Mental Floss.
Ohnivé hrozny
Kovy nejsou jediné objekty, které mohou generovat světelnou show v mikrovlnné troubě. Virová internetová videa také ukázala na polovinu hroznů produkujících velkolepé jiskry plazmy, plyn nabitých částic.
Řada sleepů hledala vysvětlení, které by naznačovalo, že se to týká hromadění elektrického náboje jako v kovu. Slepkov a jeho kolegové však provedli vědecké testy, aby se dostali na konec tohoto jevu.
„To, co jsme zjistili, bylo mnohem složitější a zajímavější,“ řekl.
Naplněním hydrogelových koulí - superabsorpčního polymeru použitého v jednorázových plenkách - vědci zjistili, že geometrie je nejdůležitějším faktorem při vytváření jisker v hroznových objektech. Sféry hroznů byly náhodou zvláště vynikajícími koncentrátory mikrovln, řekl Slepkov.
Velikost hroznů způsobila, že se mikrovlnné záření nahromadilo uvnitř drobných plodů, což nakonec vyústilo v dostatek energie k roztržení elektronu ze sodíku nebo draslíku uvnitř hroznů, dodal a vytvořil jiskru, která se rozrostla na plazmu.
Tým opakoval experiment s křepelčími vejci - které jsou zhruba stejné velikosti jako hrozny - nejprve s jejich přirozenými, žloutkovanými vnitřky a poté s vypuštěnou tekutinou. Vejce naplněná goo generovala hotspoty, zatímco ta prázdná ne, což naznačuje, že napodobování brýlí s kovovým zákalem vyžadovalo vodnatou komoru hroznů.
