Tutkaputken vieressä sulanut patukka
Magnetroni on putki, joka tuottaa voimakkaita, senttimetrin aallonpituuden radioaaltoja. Se kehitettiin Britanniassa toimivaksi vuonna 1940, jotta tutka mahtuisi lentokoneeseen, ja sen jälkeen tällaisia putkia valmistettiin tuhansittain. Monet tiesivät, että käynnissä olevan laitteen lähellä lämpenee. Raytheonin insinööri Percy Spencer oli se, joka ei tyytynyt kulkemaan ohi: yhtiön oman kertomuksen mukaan hän pysähtyi toimivan magnetronin luo ja löysi taskustaan sulaneen patukan.
Seuraavaksi hän asetti sen viereen maissinjyviä ja sai aikaan popcornia. Sitten vuorossa oli kananmuna - kerrotaan, että se räjähti. Patenttihakemus jätettiin syksyllä 1945, ja vuonna 1947 markkinoille tuli ensimmäinen Radarange-uuni: se painoi noin 340 kilogrammaa ja oli vesijäähdytteinen. Uuneja ei sijoitettu keittiöihin vaan ravintoloihin, laivoihin ja juniin.
- Tutka
- Magnetroni
- Patukka
- Uuni
Kotimalleja yritettiin valmistaa jo aiemmin, mutta uunista tuli tavallinen keittiölaite vasta vuoden 1967 jälkeen, kun putki ja jäähdytysjärjestelmä pienennettiin työtason kokoisiksi. Sulaneen patukan ja keittiön välillä kului yli kaksikymmentä vuotta - ei siksi, ettei ideaa olisi ymmärretty, vaan koska se piti pienentää.
Miksi ruoka kuumenee mutta lautanen pysyy viileänä
Vesimolekyyli on dipoli: sillä on positiivinen ja negatiivinen pää. Uunin sisällä kenttä värähtelee 2,45 miljardia kertaa sekunnissa, molekyylit kääntyvät sen mukana ja tönivät naapureitaan. Tuo töniminen on kuumenemista. Lasi, posliini ja useimmat muovit eivät pysty kääntymään samalla tavalla, joten ne lämpenevät vain itse ruoasta.
Aalto tunkeutuu ruokaan vain vähän, pari senttimetriä. Sen jälkeen lämpö etenee tavallisena lämmönjohtumisena - ulkoa sisäänpäin, ei päinvastoin. Siksi ison kappaleen keskusta voi jäädä kylmäksi ja siksi uunissa on pyörivä alusta: ilman sitä uunin sisälle jää kohtia, joihin aalto yltää vain heikosti.
Taajuus 2,45 gigahertsiä valittiin, koska se on veden resonanssi: vesi kuumenee sillä parhaiten.
Pikemminkin päinvastoin. Nestemäisen veden absorptiohuippu on selvästi korkeammalla taajuudella, ja silloin aalto imeytyisi ruoan ensimmäisiin millimetreihin ja kuumentaisi vain kuoren. 2,45 gigahertsiä on kodinkoneissa sallittu taajuus huipun sivussa, missä aalto ehtii tunkeutua ruoan sisään.
Nykyisen mikroaaltouunin magnetroni on tutkaputken suora sukulainen. Se on pienentynyt ja halventunut, mutta toimintaperiaate ei ole muuttunut: sama katodi, samat resonanssikammiot, sama senttimetrin aallonpituinen aalto. Sotilaslaite vain siirtyi keittiöön.
Ja lakkasi erottumasta. Yhdysvaltojen vuoden 2020 asuntotutkimuksessa mikroaaltouuni löytyi lähes jokaisesta kodista - se on yleisempi kuin astianpesukone.
Yhdysvaltojen kodit, joissa on mikroaaltouuni, 2020
Lue loppuun Miqo-sovelluksessa
Vielä 1 minuutti, ja lopussa tietovisa. Artikkeli löytyy kohdasta ”Historia → Keksinnöt”
Osoita koodia puhelimen kameralla, niin App Store tai Google Play avautuu.
Lähteet
- Percy Spencerin patentti "Menetelmä elintarvikkeiden käsittelyyn" (hakemus 1945, myönnetty 1950)
- Raytheonin historia Radarange-uuneista
- katsauksia dielektriseen lämmitykseen taajuudella 2,45 GHz
- Yhdysvaltojen asuntojen energiankulutustutkimus (RECS) 2020