A barra de chocolate que derreteu perto do tubo de radar
O magnetron é um tubo que produz ondas de rádio potentes com comprimento de onda centimétrico. Ele foi aperfeiçoado na Grã-Bretanha em 1940 para que o radar coubesse em uma aeronave, e depois milhares desses tubos foram produzidos. Muita gente sabia que o equipamento ligado esquentava o que estivesse por perto. O engenheiro da Raytheon Percy Spencer foi quem não deixou passar: segundo o relato da própria empresa, ele parou perto de um magnetron em funcionamento e encontrou uma barra de chocolate derretida no bolso.
Depois, colocou grãos de milho ao lado e obteve pipoca. Em seguida, um ovo, que, dizem, explodiu. O pedido de patente foi apresentado no outono de 1945, e em 1947 surgiu o primeiro forno Radarange: cerca de 340 quilos, com resfriamento a água. Ele não foi instalado em cozinhas, mas em restaurantes, navios e trens.
- Radar
- Magnetron
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- Forno
Modelos domésticos já tinham sido testados antes, mas o forno só se tornou um eletrodoméstico comum depois de 1967, quando o tubo e o sistema de resfriamento foram compactados para caber em uma bancada. Mais de 20 anos se passaram entre a barra de chocolate derretida e a cozinha, não porque as pessoas não tivessem entendido a ideia, mas porque era preciso reduzi-la.
Por que a comida esquenta enquanto o prato continua frio
A molécula de água é um dipolo: tem uma extremidade positiva e outra negativa. O campo dentro da câmara oscila 2,45 bilhões de vezes por segundo, as moléculas giram acompanhando-o e empurram as moléculas vizinhas. Esse empurrão é o aquecimento. O vidro, a porcelana e a maioria dos plásticos não conseguem girar dessa forma, então esquentam apenas por causa da própria comida.
A onda penetra pouco no alimento, apenas alguns centímetros. Depois disso, o calor se propaga por condução comum, de fora para dentro, e não o contrário. É por isso que um pedaço grande pode ficar frio no centro e que existe um prato giratório: sem ele, ficam na câmara pontos que a onda quase não alcança.
A frequência de 2,45 gigahertz foi escolhida porque é a ressonância da água: nessa frequência, a água esquenta melhor.
É mais o contrário. O pico de absorção da água líquida fica em uma frequência bem mais alta, e nela a onda seria absorvida nos primeiros milímetros do alimento, aquecendo apenas a crosta. 2,45 gigahertz é uma frequência permitida para aparelhos domésticos, afastada do pico, em que a onda consegue penetrar no alimento.
O magnetron de um micro-ondas moderno é um parente direto do tubo de radar. Ele ficou menor e mais barato, mas o princípio não mudou: o mesmo cátodo, os mesmos ressonadores, a mesma onda centimétrica. Um aparelho militar simplesmente foi parar na cozinha.
E deixou de chamar atenção. Na pesquisa domiciliar dos EUA de 2020, havia um micro-ondas em quase todas as casas, mais comum do que uma lava-louças.
casas nos EUA com micro-ondas, 2020
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Fontes
- Patente de Percy Spencer, "Method of treating foodstuffs" (pedido apresentado em 1945, concedida em 1950)
- história dos fornos Radarange da Raytheon
- revisões sobre aquecimento dielétrico a 2,45 GHz
- Pesquisa de Consumo de Energia Residencial dos EUA (RECS) de 2020