Το 1995, ο Aaron Slepkov χτύπησε σε μια ιστοσελίδα που περιγράφει το ασυνήθιστο φαινόμενο των φούρνων μικροκυμάτων που παράγουν πλάσμα. Αμέσως ενδιαφέρθηκε, ο μελλοντικός φυσικός του Πανεπιστημίου Trent κρατούσε την ιδέα στο πίσω μέρος του μυαλού του καθώς προχώρησε στην καριέρα του. Τώρα, σχεδόν 25 χρόνια αργότερα, η δημοτική μηχανική Jacqueline Detwiler αναφέρει ότι ο Slepkov έχει συν-συγγραφέας της πρώτης ακαδημαϊκής μελέτης για να εξερευνήσει το πυρετό τέχνασμα σε βάθος.
Οι περισσότερες επαναλήψεις του πειράματος του stunt-turned-experiment του YouTube ξεκινούν με το κτύπημα των σταφυλιών, που έχουν μειωθεί σχεδόν στο μισό - αλλά εξακολουθούν να συνδέονται με μια λωρίδα του δέρματος - στο φούρνο μικροκυμάτων. Μετά από μερικά δευτερόλεπτα, η Natalie Parletta εξηγεί για τον Cosmos, τα σταφύλια αναφλέγονται, στέλνοντας σπινθήρες πλάσματος στον αέρα.
Πριν από τη δημοσίευση του νέου βιβλίου του Βιβλίου της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, κανείς δεν είχε πάρει πραγματικά το χρόνο να βυθιστεί στην επιστήμη πίσω από αυτή την αντίδραση. Όπως γράφει η Sophia Chen του Wired, η κυρίαρχη υπόθεση υποδηλώνει ότι τα δύο μισά σταφύλια χρησίμευαν ως αυτοσχέδια κεραία, κατευθύνοντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα στο δέρμα που συνδέει τα διαιρεμένα φρούτα.
Αυτή η σπίθα, με τη σειρά της, θεωρήθηκε ότι παράγει πλάσμα, μια κατάσταση που μοιάζει με αέριο, αποτελούμενη από φορτισμένα άτομα, σημειώνει η Katherine J. Wu της NOVA Next . Το πλάσμα, που απαντάται φυσικά σε κεραυνούς και το κορώνα του ήλιου, μπορεί να παράγεται τεχνητά με τη βοήθεια έντονων εκρήξεων ενέργειας που μετατοπίζουν τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια των ατόμων.
Στην πραγματικότητα, ούτε τα σταφύλια στα μισά ούτε η λεγόμενη "δερμάτινη γέφυρα" απαιτούνται για να προκαλέσουν έκρηξη πλάσματος, λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Pablo Bianucci από το Πανεπιστήμιο Concordia του Μόντρεαλ. Αντίθετα, οι Bianucci, Slepkov και Hamza Khattak, προπτυχιακοί φοιτητές του πανεπιστημίου του Trent, διαπίστωσαν ότι η επίδραση μπορεί να αναπαραχθεί με σχεδόν κάθε σφαίρα με βάση το νερό, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων βατόμουρων, των φραγκοστάφυλων, των αυγών ορτυκιών και ακόμη και των χαντρών υδρογέλης.
Η ομάδα έκαψε 12 μικροκύματα κατά τη διάρκεια της έρευνάς τους (Πανεπιστήμιο Hamza K. Khattak / Trent) Το κλειδί, οι εκθέσεις Wu της NOVA, είναι να διασφαλιστεί ότι υπάρχουν τουλάχιστον δύο αντικείμενα τοποθετημένα σε άμεση επαφή μεταξύ τους. Όταν τα μικροκύματα που τροφοδοτούν τη συσκευή σας βρεθούν στα συνδεδεμένα σταφύλια ή σε ένα παρόμοιο μέγεθος σφαιρικού ζεύγους, συγκεντρώνουν την ενέργεια σε ένα μικρότερο από το μέσο όρο χώρο - δηλαδή το σημείο σε χιλιοστά στο οποίο συναντώνται τα αντικείμενα - και παράγουν τους εν λόγω ηλεκτρικούς σπινθήρες.
Ανακαλύψτε το Nathaniel Scharping του περιοδικού περιγράφοντας έναν άλλο τρόπο να κοιτάξετε τις φρουτώδεις εκρήξεις: Όπως σημειώνει, οι διαμέτρους των σταφυλιών ταιριάζουν σχεδόν με τα μήκη κύματος των μικροκυμάτων, δημιουργώντας μια τέλεια θύελλα που «παγιδεύει» τα μικροκύματα μέσα στα φρούτα. Όταν η παγιδευμένη ενέργεια σχηματίζει ένα hotspot στη διασταύρωση μεταξύ των δύο σταφυλιών, η θερμότητα συσσωρεύεται γρήγορα αρκετά ώστε να παράγει πλάσμα.
Παρά την φαινομενικά καλοφτιαγμένη φύση της θέρμανσης των σταφυλιών στο φούρνο μικροκυμάτων, η Anne Ewbank της Atlas Obscura γράφει ότι η ομάδα πέρασε αρκετά χρόνια διεξαγωγής έρευνας με τη βοήθεια βαρέως τροποποιημένων μικροκυμάτων, τεχνικών θερμικής απεικόνισης και προσομοιώσεων υπολογιστών. Συνολικά, οι επιστήμονες καίγονται μέσα από ένα ζαλίζοντας 12 μικροκύματα. (Όπως εξηγεί η Jennifer Oullette της Ars Technica, η λειτουργία σχεδόν κενών μικροκυμάτων παράγει άφθονες ποσότητες "καταστροφικής ακτινοβολίας που δεν έχει απορροφηθεί").
Αν και οι συνέπειες της μελέτης μπορεί να φαίνονται άνευ αντικειμένου με την πρώτη ματιά, η Ewbank επισημαίνει ότι η έρευνα θα μπορούσε να βοηθήσει περαιτέρω στην ανάπτυξη του τομέα της νανοφωτονίας ή στη μελέτη του φωτός σε εξαιρετικά μικρή κλίμακα. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να έχει συνέπειες για τη χειρουργική επέμβαση, τα διαστημικά ταξίδια και την εθνική ασφάλεια, όπως προσθέτει το Detwiler της Λαϊκής Μηχανικής .
Εν τω μεταξύ, τα ευρήματα των Slepkov, Bianucci και Khattak μπορούν να διασαφηνίσουν το ευρύτερο ζήτημα του γιατί ορισμένα τρόφιμα - σύμφωνα με την Erin Ross, τα φασόλια, τα πράσινα φασόλια και τα καρότα είναι ανάμεσα στα λαχανικά που είναι γνωστό ότι προκαλούν φλόγες στο φούρνο μικροκυμάτων - θέρμανση.
Ακόμα, η Wu προειδοποιεί τη NOVA, κανένας επιστήμονας δεν ενθαρρύνει ενεργά τους αναγνώστες να προσπαθήσουν να αναπαράγουν αυτά τα είδη πειραμάτων στο σπίτι.
"Πρέπει να προσέχετε να μην λιώνετε μια τρύπα στην κορυφή του φούρνου μικροκυμάτων σας", λέει ο Khattak στον Wu. "Εννοώ, θα μπορούσατε να το δοκιμάσετε, αλλά δεν θα το συνιστούσα."
