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È mattina presto e la tua attenzione, con gli occhi stanchi, si è rivolta a una porzione di porridge istantaneo. Metti la ciotola nel microonde, premi il pulsante di avvio e improvvisamente vai nel panico quando un mini spettacolo pirotecnico esplode 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 mettere un cucchiaio nel microonde non è necessariamente pericoloso. Ma perché esattamente il metallo genera scintille quando è sottoposto a uno dei miracoli della tecnologia della metà del 20° secolo?

Per rispondere a questo, dobbiamo prima capire come funziona un microonde. Il piccolo forno si basa su un dispositivo chiamato magnetron, un tubo a vuoto attraverso il quale viene fatto scorrere 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), Aaron Slepkov, un fisico della Trent University in Ontario, ha detto a Live Science.

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Per ogni materiale, ci sono particolari frequenze alle quali assorbe particolarmente bene la luce, ha aggiunto, e 2,5 gigahertz è la frequenza dell’acqua. Poiché la maggior parte delle cose che mangiamo sono piene d’acqua, quegli alimenti assorbiranno l’energia delle microonde e si riscalderanno.

Interessante, 2,5 gigahertz non è la frequenza più efficiente per riscaldare l’acqua, ha detto Slepkov. Questo perché l’azienda che ha inventato le microonde, Raytheon, ha notato che le frequenze altamente efficienti erano troppo buone nel loro lavoro, ha notato. Le molecole d’acqua nello strato superiore di qualcosa come una zuppa assorbirebbero tutto il calore, quindi solo i primi milionesimi di pollice bollirebbero e lascerebbero l’acqua sottostante fredda come la pietra.

Ora, riguardo al metallo che scintilla. Quando le microonde interagiscono con un materiale metallico, gli elettroni sulla superficie del materiale vengono sbattuti in giro, ha spiegato Slepkov. Questo non causa alcun problema se il metallo è tutto liscio. Ma dove c’è un bordo, come i 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, altre microonde saranno risucchiate, 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 ruvidi. Ecco perché “se si prende un foglio di alluminio e lo si mette in un cerchio piatto, potrebbe non fare alcuna scintilla”, ha detto Slepkov. “Ma se lo si accartoccia in una palla, farà scintille rapidamente”.

Mentre queste scintille hanno il potenziale di causare danni al forno a microonde, qualsiasi cibo dovrebbe essere perfettamente a posto per essere mangiato dopo (solo nel caso in cui hai davvero dimenticato quel cucchiaio nel tuo porridge), secondo un articolo di Mental Floss.

Uva infuocata

I metalli non sono gli unici oggetti che possono generare uno spettacolo luminoso in un microonde. Video virali su internet hanno mostrato anche uva dimezzata che produce spettacolari scintille di plasma, un gas di particelle cariche.

Vari ricercatori avevano cercato una spiegazione, suggerendo che avesse a che fare con un accumulo di carica elettrica come in un metallo. Ma Slepkov e i suoi colleghi hanno condotto test scientifici per andare a fondo del fenomeno.

“Quello che abbiamo trovato è 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 imparato che la geometria era il fattore più importante nella generazione di scintille in oggetti simili all’uva. Le sfere della dimensione dell’uva sono state particolarmente eccellenti concentratori di microonde, ha detto Slepkov.

Le dimensioni dell’uva hanno causato la radiazione a microonde per accumularsi all’interno dei piccoli frutti, alla fine risultando in abbastanza energia per strappare un elettrone da sodio o potassio all’interno dell’uva, ha aggiunto, creando una scintilla che è cresciuta in un plasma.

Il team ha ripetuto l’esperimento con le uova di quaglia – che sono all’incirca della stessa dimensione dell’uva – prima con il loro interno naturale e giallognolo e poi con il liquido drenato. Le uova piene di gelatina hanno generato punti caldi, mentre quelle vuote no, indicando che imitare lo spettacolo delle scintille metalliche richiedeva una camera acquosa e grande come un chicco d’uva.

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Originariamente pubblicato su Live Science.