Γιατί χρειαζόμαστε ένα πικάπ στους φούρνους μικροκυμάτων;

Το περιστρεφόμενο τραπέζι περιστρέφει το φαγητό για να ψηθεί ομοιόμορφα, μειώνοντας έτσι την επίδραση των ζεστών και ψυχρών σημείων που δημιουργούνται από την παρεμβολή των μικροκυμάτων.

Είναι σχεδόν 3:00 π.μ., αλλά το στομάχι σου γρυλίζει, οπότε σκέφτεσαι να φας τη μισοφαγωμένη πίτσα στο πάτωμά σου. Δυστυχώς τώρα κάνει κρύο. Θα μπορούσατε να το ξαναζεστάνετε στο φούρνο, αλλά χρειάζεται για πάντα για να ζεσταθεί ο φούρνος. Οι περισσότεροι από εσάς πιθανότατα θα το βάλετε στο φούρνο μικροκυμάτων και θα φάτε μέσα σε λίγα λεπτά. Λοιπόν, είναι εύκολο να το πούμε αυτό τώρα, αλλά μέχρι τη δεκαετία του 1940, τα μικροκύματα ήταν ανύπαρκτα! Οι φούρνοι μικροκυμάτων πέρασαν από μια σειρά εξελίξεων και βελτιώσεων πριν γίνουν αυτό που είναι σήμερα.

Τι είναι τα μικροκύματα;

Τα μικροκύματα είναι τύποι ακτινοβολίας στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα που κυμαίνεται από 300 MHz έως 300 GHz. Το πρόθεμα «micro» δεν τα περιορίζει στο εύρος των μικρομέτρων, καθώς αυτά τα κύματα μπορεί να έχουν μήκος έως και 1 μέτρο, αλλά καθώς αυτά τα κύματα είναι συγκριτικά μικρότερα από τα ραδιοκύματα, διακρίνονται ως μικροκύματα. Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, τα μικροκύματα είναι περισσότερα από «τα κύματα που χρησιμοποιούνται στα μικροκύματα για το μαγείρεμα των τροφίμων». Τα μικροκύματα βοηθούν στην παρατήρηση των καιρικών συνθηκών, αποτελούν μια σημαντική πτυχή οποιουδήποτε συστήματος GPS και μπορούν ακόμη και να διεισδύσουν στην ατμόσφαιρα και το φύλλωμα για να παρακολουθήσουν την ποσότητα υγρασίας στο έδαφος. Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν με μονοπάτια οπτικής επαφής και μπορούν να περάσουν μέσα από αρκετά εμπόδια πριν απορροφηθούν, γεγονός που εξηγεί τη χρήση τους σε συστήματα επικοινωνίας. Άρα, συνολικά, είναι εκπληκτικά κύματα από άποψη χρησιμότητας.

Πώς μάθαμε ότι τα μικροκύματα θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να μαγειρέψουμε;

Μια απλή παρατήρηση από ένα περίεργο μυαλό ήταν ο λόγος πίσω από αυτή τη σπουδαία εφεύρεση. Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, ένας αυτοδίδακτος επιστήμονας ονόματι Percy Spencer συνέβαλε τα μέγιστα στην ανάπτυξη αποτελεσματικών συστημάτων ραντάρ. Τα συστήματα ραντάρ χρησιμοποιούσαν μαγνητρόνια που παρήγαγαν κύματα στην περιοχή μικροκυμάτων. Καθώς ο πόλεμος πλησίαζε στο τέλος του, υπήρχε ανάγκη να βρεθεί μια εναλλακτική χρήση για τα μαγνητρόνια. Κατά τη διάρκεια ενός από τα πειράματά του, ο Spencer παρατήρησε ότι η σοκολάτα στην τσέπη του είχε λιώσει ενώ στεκόταν κοντά σε ένα ενεργό σετ ραντάρ. Αυτό του κέντρισε το ενδιαφέρον, κι έτσι έπαιξε με την ιδέα αυτά τα κύματα να χρησιμοποιούνται για να μαγειρεύουν φαγητό. Δοκίμασε την υπόθεσή του σκάζοντας ποπ κορν και βράζοντας ένα αυγό (το οποίο στην πραγματικότητα πέταξε στο πρόσωπο του συναδέλφου του!). Σχεδίασε μια ορθογώνια κοιλότητα για να συγκρατεί τα κύματα μέσα και να μαγειρεύει φαγητό σε κλειστό περιβάλλον. Τα πρώτα μικροκύματα ήταν τεράστια, με πλάτος σχεδόν 6 πόδια, καθώς και ακριβά, γεγονός που περιόριζε τη χρήση τους στα ξενοδοχεία. Ωστόσο, μέχρι το 1967, μέσα σε δύο δεκαετίες από την ανακάλυψή τους, τα μικροκύματα ήταν μια από τις πιο δημοφιλείς και περιζήτητες συσκευές στα αμερικανικά νοικοκυριά!

Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων;

Το μαγνήτρον σε αυτές τις συσκευές παράγει μικροκύματα χρησιμοποιώντας ισχύ από την παροχή. Αυτά τα κύματα απελευθερώνονται στην ορθογώνια μεταλλική κοιλότητα από έναν κυματοδηγό. Τα κύματα συνεχίζουν να αναπηδούν εμπρός και πίσω, αντανακλώντας τη μεταλλική επιφάνεια μέχρι να φτάσουν στο φαγητό. Τα μικροκύματα διαπερνούν τα τρόφιμα, προκαλώντας δόνηση των μορίων, η οποία τελικά θερμαίνει το φαγητό. Τα μικροκύματα θερμαίνουν τα μόρια του φαγητού ταυτόχρονα και ομοιόμορφα επειδή, σε αντίθεση με τους φούρνους, τα μικροκύματα λειτουργούν με βάση την αρχή της θέρμανσης χρησιμοποιώντας ακτινοβολία και όχι αγωγιμότητα. Τα υγρά μόρια διεγείρονται εύκολα, επομένως τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε υγρό θερμαίνονται πολύ γρήγορα.

Λειτουργία φούρνου μικροκυμάτων (Φωτογραφία :Designua / Shutterstock)

Τι κάνει το φούρνο μικροκυμάτων μοναδικό;

Πείραμα: Γεμίστε τη γυάλινη πλάκα του φούρνου μικροκυμάτων με marshmallows και μετά ενεργοποιήστε τη λειτουργία που σας επιτρέπει να μαγειρεύετε φαγητό χωρίς να περιστρέφετε την πλάκα μικροκυμάτων. Τώρα, αφήστε τα marshmallows να μαγειρευτούν για ένα λεπτό περίπου. Θα παρατηρήσετε ότι τα marshmallows έχουν ροδίσει λίγο σε ορισμένα σημεία, αλλά είναι άψητα σε άλλα σημεία. Γιατί είναι αυτό;

Τα μικροκύματα απελευθερώνονται στην κοιλότητα (ορθογώνιο κουτί) μόνο για να ανακλαστούν από την επιφάνεια και τελικά να απορροφηθούν από τα μόρια της τροφής. Ένα κύμα που παγιδεύεται στην κοιλότητα και αντανακλάται από διάφορες επιφάνειες είναι βέβαιο ότι θα έχει ένα μοτίβο παρεμβολής. Όταν τα κύματα παρεμβάλλονται, σχηματίζεται ένα προκύπτον κύμα που μπορεί να είναι ένα στάσιμο κύμα ή ένα κύμα του οποίου η ένταση είναι σημαντικά διαφορετική από το μητρικό κύμα. Όταν τα κύματα παρεμβαίνουν εποικοδομητικά, το πλάτος διπλασιάζεται και η ενέργεια του κύματος αυξάνεται. Όταν συμβαίνει αυτό στην κοιλότητα του φούρνου μικροκυμάτων, δημιουργείται ένα καυτό σημείο που ζεσταίνει το φαγητό κοντά του. Όταν τα κύματα παρεμβαίνουν καταστροφικά, δεν υπάρχει καθαρή ακτινοβολία, η οποία δημιουργεί ένα κρύο σημείο. Επομένως, το φαγητό σε αυτό το σημείο τείνει να παραμένει κρύο. Αυτά τα μοτίβα στάσιμων κυμάτων δημιουργούν ζεστά και κρύα σημεία στην κοιλότητα των μικροκυμάτων. Και οι δύο αυτές περιπτώσεις είναι οι ακραίες πιθανότητες. Υπάρχουν επίσης κύματα που έχουν ένα μοτίβο παρεμβολής που βρίσκεται κάπου ανάμεσα σε αυτά τα δύο άκρα.

Ζεστά και κρύα σημεία (Φωτογραφία :Fouad A. Saad/Shutterstock)

Έτσι, τα καφέ marshmallows κάθονταν στα hot spots και τα υπόλοιπα στα κρύα σημεία. Λοιπόν, πώς μαγειρεύετε το φαγητό ομοιόμορφα στο φούρνο μικροκυμάτων;

Τα μικροκύματα αλληλεπιδρούν με τα υγρά μόρια στο άψητο φαγητό σας. Ουσιαστικά, τα μικροκύματα είναι ένα είδος στάσιμου κύματος επειδή έχουν τόσο χαμηλή συχνότητα. Για να κατανεμηθούν ομοιόμορφα τα κύματα σε όλη την κοιλότητα, πρέπει να ελέγχετε την κίνηση του φαγητού, εξ ου και την περιστρεφόμενη πλάκα! Η περιστροφή της πλάκας διασφαλίζει ότι τα μικροκύματα εξαπλώνονται ομοιόμορφα και ότι το φαγητό μαγειρεύεται ταυτόχρονα και ομοιόμορφα.

Υπάρχουν επίσης φούρνοι μικροκυμάτων με επίπεδη επιφάνεια με ένα είδος αναδευτήρα/μίξερ στο επάνω μέρος που διασφαλίζει ότι τα κύματα είναι ομοιόμορφα απλωμένα, παρόλο που το φαγητό δεν περιστρέφεται, .

Τα μικροκύματα είναι μερικές από τις πιο δημοφιλείς συσκευές παγκοσμίως και συνεχίζουν να γίνονται καλύτεροι και πιο εξελιγμένοι. Ποιος θα φανταζόταν ότι τα συστήματα ραντάρ θα μπορούσαν να τροποποιηθούν για να μαγειρεύουν φαγητό! Ωστόσο, αυτή η εφεύρεση θα ήταν πολύ λιγότερο δημοφιλής αν κάποιος δεν είχε συνειδητοποιήσει την ανάγκη για το πικάπ. Αυτό αποδεικνύει ότι, αν και οι επιστημονικές ανακαλύψεις όπως το μαγείρεμα με μικροκύματα είναι επαναστατικές, λίγη κοινή λογική και απλή μηχανική είναι επίσης απαραίτητα!