Pagi awal dan perhatian mata anda telah berubah menjadi bantuan oat segera. Anda meletakkan mangkuk di dalam ketuhar gelombang mikro, memukul butang permulaan dan tiba-tiba panik sebagai prestasi mini-kembang api dimatikan di dapur anda. Sudu - anda terlupa sudu dalam mangkuk!
Walaupun filem mungkin percaya bahawa senario elektrik ini boleh membawa kepada letupan yang berapi-api, kebenarannya ialah meletakkan sudu di dalam gelombang mikro tidak semestinya berbahaya. Tetapi kenapa sebenarnya logam menjana percikan api apabila tertakluk kepada salah satu mukjizat teknologi pertengahan abad ke-20?
Untuk menjawabnya, kita perlu terlebih dahulu memahami bagaimana microwave berfungsi. Ketuhar kecil bergantung kepada peranti yang dipanggil magnetron, tiub vakum di mana medan magnet dibuat untuk mengalir. Peranti ini memainkan elektron di sekitar dan menghasilkan gelombang elektromagnet dengan kekerapan 2.5 gigahertz (atau 2.5 bilion kali sesaat), Aaron Slepkov, ahli fizik di Trent University di Ontario, memberitahu Live Science.
Untuk setiap bahan, terdapat frekuensi tertentu di mana ia menyerap cahaya dengan baik, katanya, dan 2.5 gigahertz menjadi frekuensi ini untuk air. Oleh kerana kebanyakan perkara yang kita makan dipenuhi dengan air, makanan tersebut akan menyerap tenaga dari gelombang mikro dan panas.
Menariknya, 2.5 gigahertz bukanlah kekerapan yang paling berkesan untuk pemanasan air, kata Slepkov. Itu kerana syarikat yang mencipta gelombang mikro, Raytheon, menyedari bahawa frekuensi yang sangat efisien terlalu baik pada pekerjaan mereka, katanya. Molekul-molekul air di lapisan atas sesuatu seperti sup akan menyerap semua haba, jadi hanya beberapa juta sejam inci yang akan mendidih dan meninggalkan air di bawah batu sejuk.
Sekarang, tentang logam yang mencetuskan itu. Apabila gelombang mikro berinteraksi dengan bahan metalik, elektron pada permukaan bahan akan tergelincir, Slepkov menjelaskan. Ini tidak menimbulkan sebarang masalah jika logam itu lancar. Tetapi di mana terdapat kelebihan, seperti pada garpu garpu, tuduhan dapat menumpuk dan menghasilkan kepekatan voltan tinggi.
"Sekiranya ia cukup tinggi, ia boleh merobek elektron daripada molekul di udara," mencipta sebuah percikan dan molekul terionisasi (atau dibebankan), kata Slepkov.
Zarah-zarah terion menyerap gelombang mikro lebih kuat daripada air, jadi apabila percikan muncul, lebih banyak gelombang mikro akan disedut, mengionkan lebih banyak molekul sehingga percikan tumbuh seperti bola api, katanya.
Biasanya, peristiwa semacam itu boleh berlaku hanya dalam objek logam dengan tepi kasar. Itulah sebabnya "jika anda mengambil kerajang aluminium dan letakkannya dalam lingkaran rata, ia mungkin tidak mencetuskan apa-apa," kata Slepkov. "Tetapi jika anda memecut ke dalam bola, ia akan mencetuskan dengan cepat."
Walaupun percikan api ini berpotensi menyebabkan kerosakan pada ketuhar gelombang mikro, sebarang makanan haruslah sangat baik untuk dimakan sesudahnya (sekiranya anda benar-benar lupa bahawa sudu di dalam oat anda), menurut satu artikel dari Mental Floss.
Anggur berapi
Logam bukan satu-satunya objek yang boleh menghasilkan pertunjukan cahaya dalam gelombang mikro. Video internet virus juga telah menunjukkan anggur separuh menghasilkan spark plasma hebat, gas zarah yang dikenakan.
Pelbagai sleuths telah mencari penjelasan, menunjukkan bahawa ia mempunyai kaitan dengan pembentukan cas elektrik seperti dalam logam. Tetapi Slepkov dan rakan-rakannya menjalankan ujian saintifik untuk sampai ke bahagian bawah fenomena ini.
"Apa yang kami dapati adalah lebih rumit dan menarik," katanya.
Dengan mengisi sfera hidrogel - polimer superabsorben yang digunakan dalam lampin pakai buang - dengan air, para penyelidik mengetahui bahawa geometri adalah faktor terpenting dalam menghasilkan percikan api dalam objek seperti anggur. Sfera saiz anggur hanya berlaku sebagai konsentrator unggul gelombang mikro, kata Slepkov.
Saiz buah anggur menyebabkan radiasi gelombang mikro dapat dikumpulkan di dalam buah-buahan kecil, akhirnya menyebabkan tenaga yang cukup untuk merobek elektron dari natrium atau kalium di dalam anggur, tambahnya, mencipta percikan api yang tumbuh menjadi plasma.
Pasukan ini mengulangi percubaan dengan telur puyuh - yang mempunyai saiz yang sama seperti anggur - terlebih dahulu dengan hiasan dalamannya yang semula jadi dan kemudian dengan cecair dikeluarkan. Telur yang dipenuhi goo menghasilkan titik panas, sementara yang kosong tidak menunjukkan bahawa meniru cermin mata yang mencetuskan logam memerlukan ruang berukuran anggur berair.
