Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Почему в микроволновую печь нельзя помещать металлические предметы? Как ее изобретение связано со Второй мировой войной и насколько опасно СВЧ-излучение? Ответы на эти и другие вопросы о привычном нам кухонном девайсе в познавательном ролике дает профессор Трентского университета Аарон Слепков.
Американский инженер Перси Спенсер во время Второй мировой войны занимался разработкой радиолокационной технологии, которая помогала обнаруживать нацистские самолеты. Однако вскоре эта технология нашла и другое, неожиданное применение. Однажды в 1945 году Спенсер стоял рядом с прибором под названием магнетрон — устройством, создававшим высокоинтенсивные микроволны для отражения от самолетов. Внезапно он заметил, что у него в кармане растаял шоколадный батончик. Инженер решил проверить свою догадку и подверг воздействию магнетрона другие предметы. В результате зерна попкорна начали взрываться, а яйцо лопнуло, испачкав коллегу.
ИноСМИ теперь в MAX! Подписывайтесь на главное международное >>>
ИноСМИ теперь в MAX! Подписывайтесь на главное международное >>>
Вскоре после этого появилась первая микроволновая печь, использовавшая ту же технологию. Но как же она работает?
Вся световая энергия распространяется в виде волн, представляющих собой колеблющиеся электрические и магнитные поля. Эти колебания охватывают широкий диапазон частот, который мы называем электромагнитным спектром. Чем выше частота, тем больше энергии несут волны. Самые высокие частоты у гамма- и рентгеновских лучей, а самые низкие — у микроволн и радиоволн.
Полную версию видео смотрите эксклюзивно в сообществе ИноСМИ ВКонтакте
Полную версию видео смотрите эксклюзивно в сообществе ИноСМИ ВКонтакте
Колеблющееся электрическое поле света воздействует на заряженные частицы, например, на электроны в молекуле. Когда свет сталкивается с полярными молекулами, такими как вода, он заставляет их вращаться, поскольку их положительные и отрицательные заряды смещаются в противоположные стороны. Частота света определяет характер его взаимодействия с веществом.
Микроволны особенно интенсивно взаимодействуют с молекулами воды, которые содержатся в большинстве продуктов. Фактически, они заставляют молекулы хаотично двигаться и сталкиваться, а возникающее при этом трение приводит к нагреву.
Бытовые микроволновые печи оснащены многорезонаторными магнетронами. Когда вы включаете печь, нагреваемый элемент внутри магнетрона испускает электроны, а сильный магнит заставляет их двигаться по спирали. Проходя над металлическими резонаторами, электроны индуцируют колеблющийся заряд, генерируя непрерывный поток микроволн. Металлический волновод направляет их в основную камеру, где волны отражаются от стенок и проникают на несколько сантиметров вглубь пищи.
Когда микроволны встречают полярные молекулы в пище, они заставляют их вибрировать с высокой частотой. Это может приводить к интересным эффектам в зависимости от состава продукта. Масло и сахар поглощают меньше микроволн, чем вода, поэтому при их отдельном разогреве ничего особенного не происходит. Но если воздействовать, скажем, на зефир, микроволны нагревают влагу внутри его желатиново-сахарной структуры. Горячий воздух расширяется, и зефир увеличивается в объеме. Сливочное масло — это, по сути, суспензия капелек воды в жире. При нагреве в микроволновке вода быстро испаряется, заставляя масло таять стремительно, а иногда и довольно бурно.
Таким образом, микроволны нагревают пищу механически, за счет трения, не изменяя ее химический состав. Суп, разогретый в микроволновой печи, на молекулярном уровне ничем не отличается от супа, разогретого на плите.
Термин "микроволновое излучение" может вызывать тревогу. Однако в физике слово "излучение" описывает любой перенос энергии в пространстве. Высокочастотное ионизирующее излучение может быть вредным, поскольку способно "выбивать" электроны из молекул, включая ДНК. Однако микроволны не обладают достаточной энергией для разрушения химических связей. Кроме того, микроволновые печи сконструированы так, чтобы предотвращать утечки излучения. Тем не менее, эксперты рекомендуют отходить от работающей микроволновки на пару шагов, чтобы полностью исключить любое воздействие.
А опасно ли разогревать в микроволновке металл? Это зависит от обстоятельств. Металлы являются проводниками, то есть их электроны слабо связаны с атомами и свободно перемещаются под воздействием электрических полей. Вместо того чтобы поглощать микроволновое излучение, электроны в металле концентрируются на его поверхности, создавая высокое напряжение на острых краях, углах и в небольших зазорах. Это касается складок на алюминиевой фольге, зубьев вилки или пространства между металлическим предметом и стенкой печи. Иногда напряжение становится достаточно высоким, чтобы "вырывать" электроны из молекул воздуха. Затем эта электрически заряженная газовая плазма может образовывать искры, напоминающие молнии, и увеличиваться по мере поглощения микроволн. Когда печь выключается, плазма рассеивается.
Впрочем, не все металлические предметы искрят в микроволновке, хотя и могут вызывать неравномерный нагрев. Это свойство даже используется в некоторых упаковках для микроволновых печей: тонкое металлическое покрытие наносят для подрумянивания поверхности продукта. В общем, если металлическая ложка не приближается к стенкам печи, ее присутствие в миске с супом, скорее всего, пройдет без происшествий. Это просто еще один приятный бонус от готовки с помощью технологии магнетрона.
