Hvorfor mikrobølgevæsker er anderledes end andre opvarmningsteknikker, og hvordan dette problem kan løses

Tedrikkere har sagt det i årevis. Vand opvarmet i en mikrobølgeovn er bare ikke det samme.

Typisk, når en væske opvarmes, varmekilden - et komfur, for eksempel - opvarmer beholderen nedefra. Ved en proces kaldet konvektion, når væsken mod bunden af ​​beholderen varmes op, det bliver mindre tæt og bevæger sig til toppen, lader en køligere del af væsken komme i kontakt med kilden. Dette resulterer i sidste ende i en ensartet temperatur i hele glasset.

Inde i en mikrobølgeovn, imidlertid, det elektriske felt, der fungerer som varmekilde, findes overalt. Fordi selve glasset også varmer op, konvektionsprocessen forekommer ikke, og væsken i toppen af ​​beholderen ender med at blive meget varmere end væsken i bunden.

Et team af forskere fra University of Electronic Science &Technology i Kina studerede denne uensartede opvarmningsadfærd og præsenterer en løsning på dette almindelige problem i tidsskriftet AIP forskud .

Ved at designe en sølvbelægning til at gå langs kanten af ​​et glas, gruppen var i stand til at afskærme virkningerne af mikrobølgen på væskens overflade. Sølvet fungerer som vejleder for bølgerne, reducere det elektriske felt i toppen og effektivt blokere opvarmningen. Dette skaber en konvektionsproces, der ligner traditionelle tilgange, hvilket resulterer i en mere ensartet temperatur.

At placere sølv i mikrobølgeovnen kan virke som en farlig idé, men lignende metalstrukturer med finjusteret geometri for at undgå antændelse er allerede blevet sikkert brugt til mikrobølgedampgryder og riskogere.

"Efter omhyggeligt design af metalstrukturen i den passende størrelse, metalkanten, som er tilbøjelig til antændelse, er placeret ved svag feltstyrke, hvor den helt kan undgå antændelse, så det er stadig sikkert, " sagde Baoqing Zeng, en af ​​forfatterne på papiret og professor i elektronisk videnskab og teknik ved UESTC.

Faste stoffer gennemgår ikke konvektion, så det er en helt anden udfordring at få dine rester til at varme op ensartet.

"For faste stoffer, der er ingen enkel måde at designe en skål eller tallerken på for at opnå et meget bedre varmeresultat, " sagde Zeng. "Vi kan ændre feltfordelingen, men ændringen er meget lille, så forbedringen er begrænset."

Gruppen overvejer andre måder at forbedre uensartethed i fast føde, men metoderne er i øjeblikket for dyre til praktisk brug. For nu, de fokuserer deres indsats på at samarbejde med en mikrobølgeproducent for at kommercialisere deres mikrobølgetilbehør til væsker.

En fremtid, hvor te kan opvarmes i mikrobølgeovnen uden latterliggørelse, er måske ikke for langt væk.