A barra de chocolate que derreteu junto de uma válvula de radar
Um magnetrão é uma válvula que produz ondas de rádio potentes com comprimento de onda centimétrico. Foi aperfeiçoado na Grã-Bretanha em 1940, para que o radar pudesse caber num avião, e depois foram produzidas milhares destas válvulas. Muitas pessoas sabiam que o equipamento aquecia quando estava ligado. Percy Spencer, engenheiro da Raytheon, foi quem não passou ao lado: segundo o relato da própria empresa, parou junto de um magnetrão em funcionamento e encontrou no bolso uma barra de chocolate derretida.
Depois, colocou grãos de milho ao lado e obteve pipocas. A seguir, experimentou com um ovo, que, segundo dizem, rebentou. O pedido de patente foi apresentado no outono de 1945 e, em 1947, surgiu o primeiro forno Radarange: cerca de 340 quilogramas, com arrefecimento a água. Não era instalado em cozinhas, mas em restaurantes, navios e comboios.
- Radar
- Magnetrão
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- Forno
Já antes tinham tentado fabricar modelos domésticos, mas o forno só se tornou um eletrodoméstico comum depois de 1967, quando reduziram a válvula e o sistema de arrefecimento ao tamanho de uma bancada. Entre a barra de chocolate derretida e a cozinha passaram mais de 20 anos, não porque as pessoas não tivessem percebido a ideia, mas porque era preciso torná-la mais pequena.
Porque é que a comida aquece e o prato fica frio
Uma molécula de água é um dipolo: tem uma extremidade positiva e outra negativa. O campo dentro da câmara oscila 2,45 mil milhões de vezes por segundo, as moléculas giram com ele e empurram as moléculas vizinhas. É esse movimento que aquece. O vidro, a porcelana e a maioria dos plásticos não conseguem girar dessa forma, por isso aquecem apenas por causa da própria comida.
A onda entra pouco no alimento, apenas alguns centímetros. A partir daí, o calor propaga-se por condução normal, do exterior para o interior, e não ao contrário. É por isso que uma peça grande pode ficar fria no centro e que existe um prato giratório: sem ele, ficam na câmara zonas onde a onda quase não chega.
A frequência de 2,45 gigahertz foi escolhida por ser a ressonância da água: é nessa frequência que a água aquece melhor.
É mais o contrário. O pico de absorção da água líquida situa-se numa frequência consideravelmente mais elevada e, nesse ponto, a onda seria absorvida nos primeiros milímetros do alimento, aquecendo apenas a crosta. Os 2,45 gigahertz correspondem a uma frequência permitida para aparelhos domésticos, afastada do pico, na qual a onda consegue penetrar no alimento.
O magnetrão de um micro-ondas moderno é um parente direto da válvula de radar. Tornou-se mais pequeno e mais barato, mas o princípio não mudou: o mesmo cátodo, os mesmos ressonadores, a mesma onda centimétrica. Um aparelho militar mudou-se simplesmente para a cozinha.
E deixou de chamar a atenção. No inquérito à habitação nos EUA de 2020, havia um micro-ondas em quase todas as casas, sendo mais comum do que uma máquina de lavar loiça.
casas nos EUA com micro-ondas, 2020
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Fontes
- Patente de Percy Spencer, "Method of Treating Foodstuffs" (apresentada em 1945, concedida em 1950)
- história dos fornos Radarange da Raytheon
- revisões sobre aquecimento dielétrico a 2,45 GHz
- Inquérito ao Consumo de Energia Residencial nos EUA (RECS) de 2020