Cómo funciona.. un microondas!

Cuando hablamos de microondas nos referimos a una serie de ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias de entre 300 MHz y 300 GHz, es decir, una longitud de onda de entre 1 m a 1 mm.

La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte del espectro de alta frecuencia, fueron predichas por Maxwell en 1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para producir ondas de radio.

Pero en nuestro caso nos vamos a limitar, en esta entrada, a una de sus más conocidas aplicaciones: el horno de microondas. Este utilizadísimo electrodoméstico usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.

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Una interesante infografía del funcionamiento del horno microondas realizada por Consumer.es Eroski.

Infografía: Horno microondas | EROSKI CONSUMER
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Video de youtube que explica el funcionamiento de un microondas. De la mano de Javier Atencia y Patricia Burgos y, con una magnifica explicación de Vicente Burgos, se explica el funcionamiento de un horno microondas a partir de un despiece.

In English "How a microwave oven works":

ALGUNAS CURIOSIDADES (Fuente: Wikipedia)

- HISTORIA

Su origen se relaciona con una investigación relacionada con el radar, alrededor de 1946 en el que el doctor Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corporation, notó algo muy peculiar. Estaba probando un nuevo tubo al vacío llamado magnetrón cuando descubrió que un dulce que tenía en su bolsa se había derretido. Intrigado y pensando que quizá la barra de chocolate había sido afectada casualmente por esas ondas, el doctor Spencer hizo un experimento. Esta vez colocó algunas semillas de maíz para hacer palomitas, cerca del tubo y, permaneciendo algo alejado, vio con una chispa de inventiva en sus ojos cómo el maíz se movía, se cocía e hinchaba y brincaba esparciéndose por todo el laboratorio.

A la mañana siguiente, el científico decidió colocar el magnetrón cerca de un huevo de gallina. Le acompañaba un colega curioso, que atestiguó cómo el huevo comenzó a vibrar debido al aumento de presión interna originada por el rápido incremento de la temperatura de su contenido. El curioso colega se acercó justamente cuando el huevo explotaba, salpicándole la cara con yema caliente. El rostro del doctor Spencer, por el contrario, se iluminó con una lógica conclusión científica: lo acaecido a la barra de chocolate, a las palomitas de maíz y ahora al huevo, podía atribuirse a la exposición a la energía de baja densidad de las microondas. Y si se podía cocinar tan rápidamente un huevo, ¿por qué no probar con otros alimentos? Así comenzó la experimentación.

El doctor Spencer diseñó una caja metálica con una abertura en la que introdujo energía en forma de microondas. Esta energía, dentro de la caja, no podía escapar y por lo tanto creaba un campo electromagnético de mayor densidad. Cuando se le colocaba alimento la temperatura del alimento aumentaba rápidamente. El doctor Spencer había inventado lo que iba a revolucionar la forma de cocinar y sentaba las bases de una industria multimillonaria: el horno de microondas.

- ADVERTENCIAS DE USO

De la mano de Wikipedia vamos a intentar aclarar alguna eternas dudas acerca de los microondas. ¿Es verdad que hay cosas que pueden explotar?¿no podemos meter recipientes vacíos?  Todo tiene su explicación. Veamos:

Algunas características:

• Si un alimento no contiene agua, u otro líquido polar (con moléculas con un extremo positivo y otro negativo), no se calienta. Por eso un plato vacío no se calienta.
• Para calentar algo seco, se le debe agregar agua.
• El deshidratar o realizar la cocción de los alimentos más allá de su calentamiento (al punto de tostar o quemar) pueden desencadenar daños al horno de microondas.
• El calor se produce donde hay moléculas polares moviéndose, es decir, puede ser en el interior de una patata. El calor fluye, como en los hornos convencionales, de afuera hacia adentro del alimento pero la zona exterior es mucho mayor.
• Nunca se debe poner algo con líquido sellado, como un huevo crudo con cáscara, o un recipiente de vidrio cerrado. El efecto es que el agua se calienta hasta transformarse en vapor, que se expande, generando gran presión, pudiendo llegar a estallar.
• Debido a su frecuencia algunos hornos de microondas pueden interferir con señales Wi-Fi y Bluetooth que también trabaja en el rango de los 2.4Ghz.
• Si introducimos elementos metálicos las ondas microonas producirán corrientes eléctricas en su interior. Ciertas carcaterísticas de dichos metales, como el espesor de las láminas de papel de aluminio, puede permitir que el metal llegue a calentarse y, en casos extremos, fundirse o evaporarser en forma de pequeña explosión. Además cuando el metal está provisto de aristas (arrugas del papel de alumnio y dientes de un tenedor) se pueden producir chispas que provoquen incendios en el mecanismo. De todo esto podemos deducir que (aunque no lo recomendamos), no tendría porque suceder nada si metemos un trozo de metal basto.

- OTRA CURIOSIDAD. ¿Por qué  los alimentos deben girar en el microondas?

La explicación es tan sencilla como que las ondas no poseen una intensidad uniforme en el cubículo y, por tanto, se generan distintos niveles de cocción. Este efecto se reduce mediante el uso de un plato giratorio.