I 1995 kom Aaron Slepkov på et websted, der beskrev det usædvanlige fænomen med plasma-producerende mikrobølgedruer. Umiddelbart fascineret holdt den fremtidige fysiker fra Trent University ideen i baghovedet, da han kom videre i sin karriere. Nu, næsten 25 år senere, rapporterer Popular Mechanics 'Jacqueline Detwiler, at Slepkov har medforfatter til den første akademiske undersøgelse til at udforske det brændende trick indgående.
De fleste iterationer af YouTube-stunt-vendede eksperiment begynder med at sprænge druer, der næsten er skåret - men stadig forbundet med en hudstrimmel - i mikrobølgeovnen. Efter et par sekunder forklarer Natalie Parletta for Cosmos, at druerne antændes og sender gnister af plasma i luften.
Før offentliggørelsen af den nye Proceedings of the National Academy of Sciences- papir, havde ingen faktisk taget sig tid til at gå i dybden med videnskaben bag denne reaktion. Som Wired 's Sophia Chen skriver, antydede den dominerende hypotese, at de to druehalver fungerede som provisorisk antenne og dirigerede en elektrisk strøm over huden, der forbinder den delte frugt.
Denne gnist antages på sin side at generere plasma, en gaslignende tilstand af stof, der består af ladede atomer, bemærker NOVA Next 's Katherine J. Wu. Plasma, der naturligt findes i lynet og solens korona, kan fremstilles kunstigt ved hjælp af intense energiudbrud, der fortrænger atomernes negativt ladede elektroner.
Hverken halverede druer eller en såkaldt "hudbro" er faktisk påkrævet for at modregne et udbrud af plasma, fortæller medforfatter Pablo Bianucci fra Montreal's Concordia University til Popular Mechanics . I stedet fandt Bianucci, Slepkov og Hamza Khattak, en studerende på Trent University, at effekten kan replikeres med næsten alle druer, vandbaseret sfære, herunder store bjørnebær, stikkelsbær, vagtægg og endda hydrogel vandperler.
Holdet brændte gennem 12 mikrobølger i løbet af deres forskning (Hamza K. Khattak / Trent University) Nøglen, rapporterer NOVAs Wu, er at sikre, at der er mindst to objekter placeret i direkte kontakt med hinanden. Når mikrobølgerne, der driver dit apparat, rammer de tilsluttede druer eller et lignende sfærisk par, koncentrerer de energi til et mindre end gennemsnitligt rum - nemlig det millimeter brede punkt, hvor objekterne mødes - og producerer de pågældende elektriske gnister.
Oplev magasinets Nathaniel Scharping skitserer en anden måde at se på de frugtagtige eksplosioner: Mens han bemærker, stemmer druernes diametre groft overens med mikrobølgernes bølgelængder, hvilket skaber en perfekt storm af slags, der ”fælder” mikrobølgerne inde i frugterne. Når fanget energi danner et hotspot i skæringspunktet mellem de to druer, opbygges varme hurtigt nok til at generere plasma.
På trods af den tilsyneladende godartede karakter af opvarmning af druer i mikrobølgeovnen, skriver Atlas Obscuras Anne Ewbank, at teamet har brugt flere år på at forske ved hjælp af stærkt modificerede mikrobølger, termiske billeddannelsesteknikker og computersimuleringer. I alt brændte forskerne gennem svimlende 12 mikrobølger. (Som Ars Technicas Jennifer Oullette forklarer, genererer drift af næsten tomme mikrobølger rigelige mængder af "ødelæggelse af uabsorberet stråling.")
Selvom implikationerne af undersøgelsen kan synes ubetydelige ved første øjekast, påpeger Ewbank, at forskningen kunne hjælpe med at fremme det voksende felt af nanofotonik eller studiet af lys i ekstremt lille skala. Dette kan igen have konsekvenser for kirurgi, rumrejse og national sikkerhed, som Popular Mechanics 'Detwiler tilføjer.
I mellemtiden kan Slepkov, Bianucci og Khattaks konklusioner belyse det bredere spørgsmål om, hvorfor visse fødevarer - ifølge NPRs Erin Ross, grønnkål, grønne bønner og gulerødder er blandt de grøntsager, der er kendt for at gnist i mikrobølgeovnen - har en elektrisk reaktion på det hurtige opvarmningsproces.
Alligevel advarer NOVAs Wu, ingen forskere opfordrer aktivt læserne til at gentage disse slags eksperimenter derhjemme.
”Du skal være forsigtig med ikke at smelte et hul i toppen af din mikrobølgeovn, ” fortæller Khattak til Wu. ”Jeg mener, du kan prøve dette, men jeg vil ikke anbefale det.”
