Il est tôt le matin et votre attention aux yeux larmoyants s'est transformée en une portion de flocons d'avoine instantanés. Vous mettez le bol au micro-ondes, appuyez sur le bouton de démarrage et paniquez soudainement alors qu'un mini-feu d'artifice se déclenche dans votre cuisine. La cuillère - vous avez oublié la cuillère dans le bol!
Alors que les films pourraient vous faire croire que ce scénario électrique peut conduire à une explosion de feu, la vérité est que placer une cuillère au micro-ondes n'est pas nécessairement dangereux. Mais pourquoi exactement le métal génère-t-il des étincelles lorsqu'il est soumis à l'un des miracles de la technologie du milieu du XXe siècle?
Pour répondre à cela, nous devons d'abord comprendre comment fonctionne un micro-ondes. Le petit four repose sur un appareil appelé magnétron, un tube à vide à travers lequel un champ magnétique est amené à circuler. L'appareil fait tourner des électrons et produit des ondes électromagnétiques à une fréquence de 2,5 gigahertz (ou 2,5 milliards de fois par seconde), a déclaré à Live Science Aaron Slepkov, physicien à l'Université Trent en Ontario.
Pour chaque matériau, il existe des fréquences particulières auxquelles il absorbe particulièrement bien la lumière, a-t-il ajouté, et 2,5 gigahertz se trouvent être cette fréquence pour l'eau. Puisque la plupart des choses que nous mangeons sont remplies d'eau, ces aliments absorbent l'énergie des micro-ondes et se réchauffent.
Fait intéressant, 2,5 gigahertz n'est pas la fréquence la plus efficace pour réchauffer l'eau, a déclaré Slepkov. C'est parce que la société qui a inventé le micro-ondes, Raytheon, a remarqué que les fréquences très efficaces étaient trop bonnes dans leur travail, a-t-il noté. Les molécules d'eau dans la couche supérieure de quelque chose comme la soupe absorberaient toute la chaleur, donc seuls les premiers millionièmes de pouce bouilliraient et laisseraient l'eau sous la pierre froide.
Maintenant, à propos de ce métal étincelant. Lorsque les micro-ondes interagissent avec un matériau métallique, les électrons à la surface du matériau sont détruits, a expliqué Slepkov. Cela ne pose aucun problème si le métal est lisse partout. Mais là où il y a un bord, comme aux dents d'une fourche, les charges peuvent s'accumuler et entraîner une forte concentration de tension.
"S'il est suffisamment élevé, il peut arracher un électron d'une molécule dans l'air", créant une étincelle et une molécule ionisée (ou chargée), a déclaré Slepkov.
Les particules ionisées absorbent les micro-ondes encore plus fortement que l'eau, donc une fois qu'une étincelle apparaît, plus de micro-ondes seront aspirées, ionisant encore plus de molécules pour que l'étincelle se développe comme une boule de feu, a-t-il déclaré.
Habituellement, un tel événement ne peut se produire que dans un objet métallique aux bords rugueux. C'est pourquoi "si vous prenez du papier d'aluminium et le placez dans un cercle plat, cela pourrait ne pas étinceler du tout", a déclaré Slepkov. "Mais si vous le froissez en une boule, elle se déclenche rapidement."
Bien que ces étincelles aient le potentiel de nuire au four à micro-ondes, tout aliment devrait être parfaitement fin à manger par la suite (juste au cas où vous auriez vraiment oublié cette cuillère dans votre farine d'avoine), selon un article de Mental Floss.
Raisins ardents
Les métaux ne sont pas les seuls objets qui peuvent générer un spectacle lumineux dans un micro-ondes. Des vidéos virales sur Internet ont également montré des raisins coupés en deux produisant des étincelles spectaculaires de plasma, un gaz de particules chargées.
Divers limiers avaient cherché une explication, suggérant que cela avait à voir avec une accumulation de charge électrique comme dans un métal. Mais Slepkov et ses collègues ont effectué des tests scientifiques pour aller au fond du phénomène.
"Ce que nous avons trouvé était beaucoup plus compliqué et intéressant", a-t-il déclaré.
En remplissant les sphères d'hydrogel - un polymère superabsorbant utilisé dans les couches jetables - avec de l'eau, les chercheurs ont appris que la géométrie était le facteur le plus important pour générer des étincelles dans des objets ressemblant à des raisins. Les sphères de la taille du raisin se sont avérées être des concentrateurs de micro-ondes particulièrement excellents, a déclaré Slepkov.
La taille des raisins a fait que le rayonnement micro-ondes s'est accumulé à l'intérieur des minuscules fruits, entraînant finalement suffisamment d'énergie pour extraire un électron du sodium ou du potassium à l'intérieur du raisin, a-t-il ajouté, créant une étincelle qui s'est transformée en plasma.
L'équipe a répété l'expérience avec des œufs de caille - qui sont à peu près de la même taille que les raisins - d'abord avec leurs intérieurs naturels et jaunes, puis avec le liquide drainé. Les œufs remplis de goo ont généré des points chauds, tandis que les œufs vides ne l'ont pas fait, indiquant que pour imiter le spectacle d'étincelles de métal, il fallait une chambre aqueuse de la taille d'un raisin.
