Американские физики выяснили, почему вода, нагретая в микроволновке, плохо подходит для заварки чая. Для этого они создали специальный стакан с серебряным покрытием, в котором вода в микроволновке кипит так же, как и в чайнике. Результаты их работы опубликовал научный журнал AIP Advances.
«Этот металлический слой с точно выверенной толщиной и шириной расположен в той части стакана, где сила электрического поля микроволновки будет минимальна. Благодаря этому при включении не будет разрядов тока и искр, и наш стакан будет совершенно безопасен для использования», — пояснил один из авторов исследования Баоцин Цзэн.
С технической точки зрения микроволновые печи достаточно просты. В них разогревают пищу, заставляя молекулы воды в ее толще колебаться с помощью пучков микроволнового излучения примерно той же частоты, на которой работают Wi-Fi-сети.
Источником этих волн, которые особым образом распределяются по внутренней камере СВЧ-печи, служит так называемый магнетрон. Это устройство представляет собой металлический цилиндр с множеством прорезей, в котором поддерживается мощное магнитное поле. Это поле заставляет поток электронов, который вырабатывает катод магнетрона, колебаться на определенной частоте и излучать вспышки электромагнитных волн.
После появления первых микроволновых печей их пользователи заметили, что если заварить чай на воде, которую вскипятили в подобном устройстве, то его вкус отличается от обычного, причем не в лучшую сторону. Этот феномен сразу же привлек внимание физиков. Они уже несколько десятилетий активно дискутируют о том, что отличает обычный чайник от микроволновки.
Вкус чая можно изменить
Группа ученых под руководством Баоцин Цзэна нашла объяснение этому явлению и придумала, как справиться с этой проблемой. Для этого физики детально просчитали, что происходит с разными слоями воды, которую разогревают внутри обычного чайника и в микроволновке.
Их результаты показывают, что причиной различий во вкусе чая может быть то, что вода в микроволновке, в отличие от чайника, разогревается неравномерно. Это связано с тем, что при нагреве воды на газовой или электрической плитке внутри чайника или стакана возникает конвекция — круговорот воды, который переносит тепло от дна сосуда к его холодной верхней части.
В стакане с водой внутри микроволновки конвекции нет. Это приводит к тому, что верхние слои жидкости нагреваются сильнее нижних. По словам американских физиков, это отчасти связано с тем, что между температурой верхней и нижней части стеклянных стенок стакана нет разницы.
Руководствуясь этой идеей, ученые покрыли верхний обод стакана тонкой прослойкой из серебра. Она должна перенаправлять микроволновое излучение в нижнюю часть сосуда, снижая нагрев его верхней части.
В таких условиях конвекция возникает и вода даже в микроволновке кипит по классическому сценарию. Как надеются ученые, их открытие значительно расширит сферу применения микроволновых печей и улучшит их имидж в глазах любителей чая и «естественно» приготовленной пищи.