Jeśli wrzucisz do kuchenki mikrofalowej pokrojone winogrona i podgrzejesz je, wydarzy się coś niesamowitego: mały owoc wypluje małe świecące strumienie, które są dziwnym stanem materii zwanym plazmą.
A teraz naukowcy odkryli tajemnicę, dlaczego winogrona zapalają się w ten sposób: mikrofale tworzą „hotspoty” elektromagnetyzmu, jak ujawniono nowe badanie.
Wirusowe filmy internetowe pokazały ten kuchenny pokaz świetlny, który ma miejsce, gdy połówka winogron (z połówkami wciąż połączonymi skórą) zostaje wysadzona promieniowaniem w kuchence mikrofalowej. Małe fontanny świetnej plazmy - gazu naładowanego jonami - trzaskają z miejsca, w którym łączą się połówki winogron. To zadziwiający widok, ale mimo że filmy pokazujące to zjawisko istnieją od ponad dwóch dekad, naukowcy nie wiedzieli, dlaczego tak się dzieje pirotechnika winogron.
Aby dotrzeć do sedna mechaniki, Pablo Bianucci, profesor nadzwyczajny na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Concordia w Montrealu, a jego koledzy niedawno sfilmowali różne winogrona, koraliki hydrożelowe i jaja przepiórcze wypełnione wodą za pomocą szybkich kamer strzelających 1000 klatki na sekundę. Naukowcy wykorzystali kuchenki mikrofalowe domowe z niepełnosprawnymi gramofonami, działające z częstotliwością 2,4 gigaherca; naukowcy zmodyfikowali również kuchenkę mikrofalową, aby mogli przechwycić obrazowanie termiczne, używając specjalnych drzwi, które były przeważnie przezroczyste dla długości fali widzianych przez kamerę termiczną.
Wyniki pokazały, że rozmiar i skład winogron w kuchence mikrofalowej - szczególnie ilość wody w nich zawartej - determinują zdolność owocu do zapalania się, powiedział Bianucci w Live Science w e-mailu.
Oto dlaczego: Wielkość i zawartość wody wpływają na to, jak winogrona - lub inne małe kulki, takie jak koraliki, jagody, pomidory winogronowe lub oliwki - wchodzą w interakcje z promieniowaniem mikrofalowym, wyjaśnił Bianucci.
„Szczęśliwym zbiegiem okoliczności jest fakt, że winogrona mają zarówno właściwy skład (głównie wodę), jak i wielkość”, dzięki czemu jedna długość fali promieniowania mikrofalowego pasuje prawie całkowicie do winogron, co oznacza, że winogrono może „uwięzić” mikrofale, powiedział .
Kiedy dwie połączone połówki winogron są bombardowane promieniowaniem, mikrofale, które zostają uwięzione w tkankach każdej połowy, mogą wykorzystać łączącą się skórę jako pomost, „przeskakując” z jednej półkuli winogronowej na drugą, zgodnie z Bianucci.
„Powoduje to powstanie„ gorącego punktu ”o znacznie silniejszym polu elektromagnetycznym między winogronami” - powiedział. „To silnie wzmocnione pole powoduje wytwarzanie plazmy”.
Przed eksperymentami naukowców powszechnie uważano, że winogrona mikrofalowe wytwarzają plazmę poprzez przewodnictwo powierzchniowe, a bogata w jony klapka skórki łączy połówki winogron przenoszące prąd elektryczny, który wytwarzał plazmę. Chociaż było to wiarygodne wytłumaczenie, nigdy nie zostało zweryfikowane w recenzowanym badaniu, co skłoniło współautora badania Aarona Slepkova, profesora nadzwyczajnego na Wydziale Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Trent w Ontario w Kanadzie, do umieszczenia winogron do mikrofalówek dla nauki.
Zespół odkrył, że napromieniowane obiekty wytwarzają plazmę nawet wtedy, gdy są one całe i nie istnieje „mostek” skóry, o ile istnieje fizyczny kontakt między dwiema połówkami. Nawet całe winogrona wytwarzałyby plazmę przez około 60 procent czasu - gdyby dotykały innego winogrona.
Jednak pojedyncze, niepodzielne winogrona wcale nie iskrzą, jak donosili naukowcy.
Odkrycia zostały opublikowane online 18 lutego w czasopiśmie Proceedings of National Academy of Sciences.
