Ir agrs rīts, un jūsu asiņaino acu uzmanība ir pievērsusies tūlītējas auzu pārslu palīdzībai. Ielieciet bļodu mikroviļņu krāsnī, piespiežat starta pogu un pēkšņi panikā, kad virtuvē notiek mini uguņošanas priekšnesums. Karote - tu aizmirsi karoti bļodā!
Lai arī filmās varētu šķist, ka šis elektriskais scenārijs var izraisīt ugunīgu sprādzienu, patiesība ir tāda, ka karotes ievietošana mikroviļņu krāsnī nebūt nav bīstama. Bet kāpēc tieši metāls rada dzirksteles, kad tiek pakļauts vienam no 20. gadsimta vidus tehnoloģijas brīnumiem?
Lai atbildētu uz to, mums vispirms ir jāsaprot, kā darbojas mikroviļņu krāsns. Mazā cepeškrāsns balstās uz ierīci, ko sauc par magnetronu, vakuuma cauruli, caur kuru tiek veikts magnētiskā lauka plūdums. Ierīce griežas ap elektroniem un rada elektromagnētiskos viļņus ar frekvenci 2,5 gigahercus (jeb 2,5 miljardus reižu sekundē), portālam Live Science pastāstīja Ontario Trentas universitātes fiziķis Ārons Slepkovs.
Katram materiālam ir noteiktas frekvences, kurās tas īpaši labi absorbē gaismu, viņš piebilda, un ūdens frekvence ir 2,5 gigaherci. Tā kā lielākā daļa ēdienu, ko mēs ēdam, ir piepildīti ar ūdeni, šie pārtikas produkti absorbēs mikroviļņu enerģiju un sakarst.
Interesanti, ka 2,5 gigaherci nav visefektīvākā ūdens sildīšanas frekvence, sacīja Slepkovs. Tas ir tāpēc, ka uzņēmums Raytheon, kas izgudroja mikroviļņu krāsni, pamanīja, ka ļoti efektīvās frekvences ir pārāk labas viņu darbā, viņš atzīmēja. Ūdens molekulas, kas atrodas augšējā slānī, piemēram, zupā, absorbētu visu siltumu, tāpēc tikai pirmās pāris miljonās collas vārītos un atstātu ūdeni zem akmens aukstu.
Tagad par to dzirkstošo metālu. Kad mikroviļņi mijiedarbojas ar metālisku materiālu, elektroni, kas atrodas uz materiāla virsmas, tiek slīdēti apkārt, skaidroja Slepkovs. Tas nerada problēmas, ja metāls ir gluds. Bet kur ir mala, piemēram, pie dakšas zariem, lādiņi var sakrāties un izraisīt augstu sprieguma koncentrāciju.
"Ja tas ir pietiekami augsts, tas var atvilkt elektronu no molekulas gaisā," radot dzirksteli un jonizētu (vai lādētu) molekulu, sacīja Slepkovs.
Jonizētās daļiņas absorbē mikroviļņus pat spēcīgāk nekā ūdens, tāpēc, parādoties dzirkstelei, vairāk mikroviļņu iesūksies, jonizējot vēl vairāk molekulu, lai dzirkstele izaugtu kā uguns bumba, viņš sacīja.
Parasti šāds notikums var notikt tikai metāla priekšmetā ar neapstrādātām malām. Tāpēc "ja jūs paņemat alumīnija foliju un ievietojat to plakanā lokā, tā, iespējams, nemaz neizcelsies", sacīja Slepkovs. "Bet, ja to sadrupināsiet bumbiņā, tā ātri dzirksteļos."
Kaut arī šīs dzirksteles var kaitēt mikroviļņu krāsnij, pēc jebkura ēdiena vajadzētu būt perfektam, lai pēc tam to ēst (tikai gadījumā, ja jūs tiešām aizmirsāt šo karoti auzu pārslās), teikts Mental Floss rakstā.
Ugunīgas vīnogas
Metāli nav vienīgie objekti, kas mikroviļņu krāsnī var radīt gaismas šovu. Interneta vīrusu videoklipos ir parādītas arī uz pusēm samazinātas vīnogas, kas rada iespaidīgas plazmas dzirksteles, kas ir uzlādētu daļiņu gāze.
Dažādi slepeni bija meklējuši skaidrojumu, norādot, ka tas ir saistīts ar elektrības lādiņa veidošanos kā metālā. Bet Slepkovs un viņa kolēģi veica zinātniskus testus, lai nokļūtu fenomena apakšā.
"Tas, ko mēs atradām, bija daudz sarežģītāks un interesantāks," viņš teica.
Piepildot hidrogēla lodes - superabsorbentu polimēru, ko izmanto vienreizējās autiņbiksītēs - ar ūdeni, pētnieki uzzināja, ka ģeometrija ir vissvarīgākais faktors dzirksteles radīšanai vīnogu veida priekšmetos. Slepkovs sacīja, ka vīnogu lieluma sfēras ir bijušas īpaši izcilas mikroviļņu koncentrētājas.
Vīnogu izmērs izraisīja mikroviļņu starojuma uzkrāšanos sīko augļu iekšienē, galu galā iegūstot pietiekami daudz enerģijas, lai vīnogas iekšpusē izvilinātu elektronu no nātrija vai kālija, viņš piebilda, radot dzirksteli, kas pārauga plazmā.
Komanda atkārtoja eksperimentu ar paipalu olām - kuru izmērs ir aptuveni tāds pats kā vīnogām - vispirms ar dabisko, dzelteno interjeru un pēc tam ar iztukšoto šķidrumu. Ar goo pildītas olas radīja karstajos punktos, bet tukšās - ne, norādot, ka, lai imitētu metālu dzirkstošo briļļu, ir nepieciešama ūdeņaina, vīnogu izmēra kamera.
