Ini masih pagi dan perhatian Anda yang suram beralih ke bantuan oatmeal instan. Anda memasukkan mangkuk ke dalam microwave, tekan tombol start dan tiba-tiba panik ketika pertunjukan kembang api mini meledak di dapur Anda. Sendok - Anda lupa sendok di mangkuk!
Meskipun film mungkin membuat Anda percaya skenario listrik ini dapat menyebabkan ledakan berapi-api, kenyataannya adalah menempatkan sendok di microwave tidak selalu berbahaya. Tetapi mengapa tepatnya logam menghasilkan percikan api ketika mengalami salah satu keajaiban teknologi abad ke-20?
Untuk menjawabnya, pertama-tama kita perlu memahami cara kerja microwave. Oven kecil bergantung pada perangkat yang disebut magnetron, tabung hampa tempat medan magnet dibuat mengalir. Perangkat berputar elektron di sekitar dan menghasilkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 2,5 gigahertz (atau 2,5 miliar kali per detik), Aaron Slepkov, seorang ahli fisika di Trent University di Ontario, mengatakan kepada Live Science.
Untuk setiap bahan, ada frekuensi tertentu di mana ia menyerap cahaya dengan sangat baik, tambahnya, dan 2,5 gigahertz adalah frekuensi untuk air. Karena kebanyakan hal yang kita makan dipenuhi dengan air, makanan itu akan menyerap energi dari gelombang mikro dan memanas.
Yang menarik, 2,5 gigahertz bukan frekuensi yang paling efisien untuk memanaskan air, kata Slepkov. Itu karena perusahaan yang menciptakan microwave, Raytheon, memperhatikan bahwa frekuensi yang sangat efisien terlalu bagus dalam pekerjaan mereka, katanya. Molekul air di lapisan atas sesuatu seperti sup akan menyerap semua panas, sehingga hanya beberapa juta inci pertama yang akan mendidih dan membiarkan air di bawah batu dingin.
Sekarang, tentang logam percikan itu. Ketika gelombang mikro berinteraksi dengan bahan logam, elektron-elektron pada permukaan material itu terkulai, Slepkov menjelaskan. Ini tidak menimbulkan masalah jika seluruh logam halus. Tetapi di mana ada tepi, seperti pada tusuk garpu, muatan dapat menumpuk dan menghasilkan konsentrasi tegangan yang tinggi.
"Jika cukup tinggi, itu dapat merobek elektron dari molekul di udara," menciptakan percikan dan molekul terionisasi (atau diisi), kata Slepkov.
Partikel terionisasi menyerap gelombang mikro bahkan lebih kuat daripada air, jadi sekali percikan muncul, lebih banyak gelombang mikro akan tersedot, mengionisasi lebih banyak molekul sehingga percikan tumbuh seperti bola api, katanya.
Biasanya, peristiwa semacam itu hanya dapat terjadi pada benda logam dengan tepi kasar. Itu sebabnya "jika Anda mengambil aluminium foil dan meletakkannya dalam lingkaran datar, itu mungkin tidak memicu sama sekali," kata Slepkov. "Tapi jika kamu meremasnya menjadi bola, itu akan menyala dengan cepat."
Sementara percikan api ini berpotensi menyebabkan kerusakan pada oven microwave, makanan apa pun sebaiknya dimakan setelahnya (kalau-kalau Anda benar-benar lupa sendok itu dalam oatmeal Anda), menurut sebuah artikel dari Mental Floss.
Anggur berapi-api
Logam bukan satu-satunya benda yang dapat menghasilkan pertunjukan cahaya dalam microwave. Video internet viral juga menunjukkan buah anggur yang terbelah dua menghasilkan percikan plasma yang spektakuler, gas partikel bermuatan.
Berbagai detektif telah mencari penjelasan, menunjukkan bahwa itu ada hubungannya dengan penumpukan muatan listrik seperti pada logam. Tetapi Slepkov dan rekan-rekannya melakukan tes ilmiah untuk memahami fenomena ini.
"Apa yang kami temukan jauh lebih rumit dan menarik," katanya.
Dengan mengisi bola hidrogel - polimer superabsorben yang digunakan dalam popok sekali pakai - dengan air, para peneliti belajar bahwa geometri adalah faktor paling penting dalam menghasilkan percikan api pada benda mirip anggur. Bola ukuran anggur kebetulan merupakan konsentrator gelombang mikro yang sangat baik, kata Slepkov.
Ukuran anggur menyebabkan radiasi gelombang mikro terkumpul di dalam buah-buahan kecil, yang akhirnya menghasilkan energi yang cukup untuk merobek elektron dari natrium atau kalium di dalam anggur, tambahnya, menciptakan percikan yang tumbuh menjadi plasma.
Tim mengulang percobaan dengan telur puyuh - yang kira-kira ukurannya sama dengan anggur - pertama dengan interior alami mereka yang kuning dan kemudian dengan cairan yang terkuras. Telur yang diisi dengan goo menghasilkan hotspot, sedangkan yang kosong tidak, mengindikasikan bahwa meniru tontonan pemicu logam membutuhkan ruang berair, berukuran sebesar anggur.
