Paul Sparks
0 
918
58
Hvis du skulle droppe en afskåret drue ned i mikrobølgeovnen og varme den, ville der ske noget utroligt: Den lille frugt ville spytte ud små glødende jetfly, der tilfældigvis er en underlig stofstilstand kaldet plasma.
Og nu har forskere afsløret mysteriet om, hvorfor druer antændes på denne måde: Mikrobølgerne skaber "hotspots" af elektromagnetisme, afslørede en ny undersøgelse.
Virale internetvideoer har vist dette køkken lysshow, der opstår, når en halveret drue (med halvdelene stadig forbundet med huden) sprænges med stråling i en mikrobølgeovn. Små springvand af strålende plasma - gas fyldt med ioner - kraklerer fra stedet, hvor druehalvdelene forbinder. Det er et forbløffende syn, men selvom videoer, der viser dette fænomen, har eksisteret i mere end to årtier, vidste videnskabsmænd ikke, hvorfor sådanne druepyroteknikker skete. [De 18 største uopløste mysterier i fysik]
For at komme til bunden af mekanikken filmede Pablo Bianucci, lektor ved Institut for Fysik ved Concordia University i Montreal, og kolleger for nylig en række druer, hydrogelperler og vandfyldt vagtelæg ved hjælp af højhastighedskameraer, der skyder 1.000 billeder i sekundet. Forskerne brugte husholdnings-mikrobølger med deaktiverede pladespiller, der arbejdede ved 2,4 gigahertz; forskerne modificerede også en mikrobølgeovn, så de kunne fange termisk billeddannelse ved hjælp af en speciel dør, der for det meste var gennemsigtig for bølgelængderne, der blev set af et termisk kamera.
Resultaterne viste, at en mikrobølget drues størrelse og sammensætning - især mængden af vand, den indeholder - bestemmer frugtens evne til at lyse op, fortalte Bianucci i en e-mail.
Her er grunden til: Størrelse og vandindhold påvirker, hvordan druer - eller andre små sfærer, såsom perler, bær, druetomater eller oliven - interagerer med mikrobølgestråling, forklarede Bianucci.
"Der er en heldig tilfældighed i det faktum, at druerne har både den rigtige sammensætning (for det meste vand) og størrelse", så en enkelt bølgelængde af mikrobølgestråling passer næsten udelukkende i druen, hvilket betyder, at druemanden kan "fange" mikrobølger, sagde han.
Når to tilsluttede halvdele af en drue bombarderes med stråling, kan mikrobølger, der bliver fanget i vævene i hver halvdel, bruge den forbundende hud som en bro ved at "hoppe" fra den ene drues halvkugle til den anden ifølge Bianucci.
"Dette resulterer i en 'hotspot' med et meget stærkere elektromagnetisk felt mellem druerne," sagde han. "Det er dette stærkt forstærkede felt, der resulterer i genereringen af plasmaet."
Forud for forskernes eksperimenter blev det almindeligt tænkt, at mikrobølger druer producerede plasma gennem overfladeledningsevne, med den ionrige hudklapp, der forbinder druemosthalvdelene, der transmitterer en elektrisk strøm, der genererede plasmaet. Selvom dette var en plausibel forklaring, var det aldrig blevet verificeret i en peer-reviewet undersøgelse, og det fik studiemedforfatter Aaron Slepkov, lektor i Institut for Fysik og Astronomi ved Trent University i Ontario, Canada, til at lægge druer i mikrobølger til videnskab.
Holdet opdagede, at bestrålede genstande producerede plasma, selv når objekterne var hele, og der ikke var nogen "bro" på huden, så længe der var fysisk kontakt mellem de to halvdele. Selv hele druer ville producere plasma omkring 60 procent af tiden - hvis de rørte ved en anden drue.
Enkelte, udelte druer ville dog ikke gnist overhovedet, rapporterede forskerne.
Resultaterne blev offentliggjort online 18. februar i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.
- State of Matter: Plasma
- Videnskabsfakta eller fiktion? Sandsynligheden for 10 Sci-Fi-koncepter
- Er en rigtig lyssabel mulig? Videnskab tilbyder et nyt håb
Oprindeligt offentliggjort den .