In 1995 kwam Aaron Slepkov op een website terecht die het ongewone fenomeen van plasma-producerende microwaved druiven beschrijft. De toekomstige fysicus van de Trent University was meteen geïntrigeerd en hield het idee in zijn achterhoofd toen hij verder ging in zijn carrière. Nu, bijna 25 jaar later, meldt Jacqueline Detwiler van Popular Mechanics dat Slepkov co-auteur is van de eerste academische studie om de vurige truc diepgaand te verkennen.
De meeste iteraties van het YouTube-stunt-draaidexperiment begonnen door druiven bijna in de helft te snijden - maar nog steeds verbonden door een reepje huid - in de magnetron. Na een paar seconden legt Natalie Parletta voor Cosmos uit dat de druiven ontbranden en plasmavonken de lucht in sturen.
Voorafgaand aan de publicatie van de nieuwe krant Proceedings van de National Academy of Sciences, had niemand de tijd genomen om zich te verdiepen in de wetenschap achter deze reactie. Zoals Sophia Chen van Wired schrijft, stelde de dominante hypothese dat de twee helften van de druiven dienden als geïmproviseerde antenne, die een elektrische stroom over de schil leidde die het verdeelde fruit verbond.
Deze vonk werd op zijn beurt verondersteld plasma te genereren, een gasachtige toestand van materie bestaande uit geladen atomen, merkt Katherine J. Wu van NOVA Next op . Plasma, van nature in bliksem en de corona van de zon, kan kunstmatig worden geproduceerd met behulp van intense uitbarstingen van energie die de negatief geladen elektronen van atomen verplaatsen.
Eigenlijk zijn noch gehalveerde druiven noch een zogenaamde "skin bridge" nodig om een uitbarsting van plasma te veroorzaken, studie co-auteur Pablo Bianucci van Concordia University in Montreal vertelt Popular Mechanics . In plaats daarvan vonden Bianucci, Slepkov en Hamza Khattak, een student aan de Universiteit van Trent, dat het effect kan worden gerepliceerd met zowat elke druivengrootte bol op waterbasis, inclusief grote bramen, kruisbessen, kwartelseieren en zelfs hydrogelwaterparels.
Het team verbrandde 12 microgolven tijdens hun onderzoek (Hamza K. Khattak / Trent University) De sleutel, zo meldt Wu van NOVA, is ervoor zorgen dat er minstens twee objecten in direct contact met elkaar staan. Wanneer de magnetrons die uw apparaat van stroom voorzien de aangesloten druiven of een sferisch paar van vergelijkbare grootte raken, concentreren ze energie in een kleinere dan gemiddelde ruimte - namelijk het millimeter brede punt waar de objecten elkaar ontmoeten - en produceren de elektrische vonken in kwestie.
Ontdek Nathaniel Scharping van het tijdschrift, een andere manier om naar de fruitige explosies te kijken: zoals hij opmerkt, komen de diameters van druiven ruwweg overeen met de golflengten van magnetrons, waardoor een perfect soort storm ontstaat dat de microgolven in de vruchten "vangt". Wanneer gevangen energie een hotspot vormt op het kruispunt tussen de twee druiven, wordt de warmte snel genoeg opgebouwd om plasma te genereren.
Ondanks de ogenschijnlijk goedaardige aard van het opwarmen van druiven in de magnetron, schrijft Anne Ewbank van Atlas Obscura dat het team een aantal jaren onderzoek heeft gedaan met behulp van sterk gemodificeerde magnetrons, warmtebeeldtechnieken en computersimulaties. In totaal hebben de wetenschappers maar liefst 12 microgolven doorgebrand. (Zoals Jennifer Oullette van Ars Technica uitlegt, genereert het gebruik van bijna lege magnetrons voldoende hoeveelheden "schadelijke niet-geabsorbeerde straling.")
Hoewel de implicaties van de studie op het eerste gezicht niet van belang lijken, wijst Ewbank erop dat het onderzoek het ontluikende veld van nanofotonica, of de studie van licht op een extreem kleine schaal, verder zou kunnen helpen. Dit kan op zijn beurt gevolgen hebben voor chirurgie, ruimtevaart en nationale veiligheid, voegt Detwiler van Popular Mechanics eraan toe.
Ondertussen kunnen de bevindingen van Slepkov, Bianucci en Khattak het bredere probleem ophelderen waarom bepaalde voedingsmiddelen - volgens NPR's Erin Ross, boerenkool, groene bonen en wortelen behoren tot de groenten waarvan bekend is dat ze vonken in de magnetron - een elektrische reactie hebben op de snelle verwarmingsproces.
NO, Wu waarschuwt NOVA, geen wetenschappers moedigen lezers actief aan om dit soort experimenten thuis te repliceren.
"Je moet oppassen dat je geen gat in de bovenkant van je magnetron smelt", zegt Khattak tegen Wu. "Ik bedoel, je kunt dit proberen, maar ik zou het niet aanbevelen."
