Если бы вы уронили нарезанный виноград в микроволновку и разогрели его, произошло бы что-то невероятное: маленький плод выплеснул бы крошечные светящиеся струи, которые оказались в странном состоянии вещества, называемом плазмой.
И теперь ученые раскрыли тайну того, почему виноград воспламеняется таким образом: микроволны создают «горячие точки» электромагнетизма, показало новое исследование.
Вирусное интернет-видео показало это кухонное световое шоу, которое происходит, когда половинный виноград (с половинами все еще соединенный кожей) взрывается излучением в микроволновой печи. Крошечные фонтаны блестящей плазмы - газ, заряженный ионами - потрескивают от места, где соединяются половинки винограда. Это удивительное зрелище, но хотя видео, демонстрирующее это явление, существует уже более двух десятилетий, ученые не знали, почему произошла такая виноградная пиротехника.
Чтобы разобраться в механике, Пабло Биануччи, доцент кафедры физики в Университете Конкордия в Монреале, и его коллеги недавно снимали виноград, шарики из гидрогеля и перепелиные яйца, наполненные водой, используя высокоскоростные камеры, снимающие 1000 кадров в секунду. Исследователи использовали бытовые микроволновые печи с отключенными проигрывателями, работающие на частоте 2,4 гигагерца; исследователи также модифицировали микроволновую печь, чтобы они могли захватывать тепловизионные изображения, используя специальную дверцу, которая была в основном прозрачной для длин волн, видимых тепловой камерой.
Результаты показали, что размер и состав микроволненного винограда - в частности, количество воды, которое в нем содержится - определяют способность фруктов освещаться, сказал Биануччи в интервью Live Science по электронной почте.
Вот почему: Размер и содержание воды влияют на то, как виноград - или другие маленькие сферы, такие как бусы, ягоды, виноградные помидоры или оливки - взаимодействуют с микроволновым излучением, объяснил Биануччи.
«Есть счастливое совпадение в том факте, что виноград имеет как правильный состав (в основном, воду), так и размер», так что одна длина волны микроволнового излучения почти полностью вписывается в виноград, то есть виноград может «улавливать» микроволны, сказал он ,
По словам Бьянуччи, когда две соединенные половинки винограда бомбардируются излучением, микроволны, попадающие в ткани каждой половины, могут использовать соединительную оболочку в качестве моста, «перепрыгивая» из одного полушария винограда в другое.
«Это приводит к появлению« горячей точки »с гораздо более сильным электромагнитным полем между виноградом», - сказал он. «Именно это сильно усиленное поле приводит к генерации плазмы».
До экспериментов исследователей считалось, что микроволненный виноград производит плазму за счет поверхностной проводимости, а богатый ионами лоскут кожи, соединяющий половинки винограда, пропускает электрический ток, который генерирует плазму. Хотя это и было правдоподобным объяснением, оно никогда не проверялось в рецензируемом исследовании, и это побудило соавтора исследования Аарона Слепкова, доцента кафедры физики и астрономии в Трентском университете в Онтарио, Канада, поставить виноград в микроволновые печи для науки.
Команда обнаружила, что облученные объекты производили плазму даже тогда, когда объекты были целыми, и не было кожного «мостика», если между двумя половинами был физический контакт. Даже цельный виноград производит плазму примерно в 60% случаев - если он касается другого винограда.
Тем не менее, как сообщают исследователи, одиночный, неделимый виноград вообще не вспыхнет.
Результаты были опубликованы в сети 18 февраля в журнале «Известия Национальной академии наук».
