La barretta sciolta vicino alla valvola radar
Il magnetron è una valvola che produce potenti onde radio di lunghezza centimetrica. Fu perfezionato in Gran Bretagna nel 1940, per permettere al radar di entrare in un aereo, e in seguito queste valvole furono prodotte a migliaia. Si sapeva che vicino a un apparecchio acceso faceva caldo. Percy Spencer, ingegnere della Raytheon, fu quello che non passò oltre: secondo il racconto della stessa azienda, si fermò accanto a un magnetron in funzione e trovò in tasca una barretta sciolta.
Poi mise lì accanto dei chicchi di mais e ottenne i popcorn. Dopo fu la volta di un uovo: a quanto si racconta, esplose. La domanda di brevetto fu depositata nell'autunno del 1945 e nel 1947 comparve il primo forno Radarange: circa 340 chilogrammi, con raffreddamento ad acqua. Non veniva installato nelle cucine, ma nei ristoranti, sulle navi e sui treni.
- Radar
- Magnetron
- Barretta
- Forno
Si era già provato a costruire modelli per uso domestico, ma il forno diventò un normale elettrodomestico da cucina dopo il 1967, quando la valvola e il sistema di raffreddamento furono ridotti alle dimensioni di un apparecchio da piano di lavoro. Tra la barretta sciolta e la cucina passarono più di vent'anni, non perché l'idea non fosse stata capita, ma perché andava rimpicciolita.
Perché il cibo si scalda mentre il piatto resta freddo
La molecola d'acqua è un dipolo: ha un'estremità positiva e una negativa. Il campo nella camera oscilla 2,45 miliardi di volte al secondo, le molecole si orientano seguendolo e spingono quelle vicine. È questo movimento a produrre il calore. Il vetro, la porcellana e la maggior parte delle plastiche non riescono a orientarsi in questo modo, quindi si scaldano solo per il calore del cibo.
L'onda penetra nel cibo solo superficialmente, per un paio di centimetri. Oltre quella profondità, il calore si propaga per normale conduzione, dall'esterno verso l'interno e non al contrario. Ecco perché un pezzo grande può restare freddo al centro e perché c'è un piatto girevole: senza di esso, nella camera restano zone che l'onda raggiunge a malapena.
La frequenza di 2,45 gigahertz è stata scelta perché è la risonanza dell'acqua: a quella frequenza l'acqua si scalda meglio.
È quasi il contrario. Il picco di assorbimento dell'acqua liquida si trova a una frequenza sensibilmente più alta e, a quella frequenza, l'onda verrebbe assorbita nei primi millimetri del cibo, scaldando solo la crosta. 2,45 gigahertz è una frequenza consentita per gli apparecchi domestici, lontana dal picco, alla quale l'onda riesce a penetrare nel volume del cibo.
Il magnetron di un forno a microonde moderno è un parente diretto della valvola radar. È diventato più piccolo ed economico, ma il principio non è cambiato: lo stesso catodo, gli stessi risonatori, la stessa onda centimetrica. Un apparecchio militare si è semplicemente trasferito in cucina.
E ha smesso di farsi notare. Nell'indagine sulle abitazioni statunitensi del 2020, un forno a microonde è stato trovato in quasi tutte le case: è più diffuso della lavastoviglie.
case negli Stati Uniti con un forno a microonde, 2020
Finisci di leggere nell'app Miqo
Ancora 1 minuto, poi un quiz alla fine. Lo trovi in «Storia → Invenzioni»
Inquadra il codice con la fotocamera del telefono per aprire App Store o Google Play.
Fonti
- Brevetto di Percy Spencer, "Method of Treating Foodstuffs" (domanda depositata nel 1945, concesso nel 1950)
- storia dei forni Radarange della Raytheon
- rassegne sul riscaldamento dielettrico a 2,45 GHz
- indagine sui consumi energetici delle abitazioni statunitensi (RECS) del 2020