Nel 1995, Aaron Slepkov si è imbattuto in un sito web che descriveva l'insolito fenomeno dell'uva a microonde che produce plasma. Immediatamente incuriosito, il futuro fisico della Trent University ha mantenuto l'idea nella sua mente mentre si muoveva avanti nella sua carriera. Ora, quasi 25 anni dopo, Jacqueline Detwiler di Popular Mechanics riferisce che Slepkov è stato coautore del primo studio accademico per esplorare in profondità il trucco infuocato.
La maggior parte delle iterazioni dell'esperimento di acrobazia trasformato in YouTube inizia con lo scoppio dell'uva tagliata quasi a metà, ma ancora collegata da una striscia di pelle, nel microonde. Dopo alcuni secondi, Natalie Parletta spiega per Cosmos, le uve si accendono, inviando scintille di plasma nell'aria.
Prima della pubblicazione del nuovo Atti del documento della National Academy of Sciences, nessuno si era davvero preso il tempo di approfondire la scienza dietro questa reazione. Come scrive Sophia Chen di Wired, l'ipotesi dominante ipotizzava che le due metà dell'uva fungessero da antenna di fortuna, dirigendo una corrente elettrica attraverso la buccia che collega il frutto diviso.
Si pensava che questa scintilla generasse plasma, uno stato di materia simile al gas costituito da atomi carichi, osserva Katherine J. Wu di NOVA Next . Il plasma, naturalmente presente nei fulmini e nella corona del sole, può essere prodotto artificialmente con l'aiuto di intense esplosioni di energia che sostituiscono gli elettroni caricati negativamente dagli atomi.
In realtà, non è necessario né l'uva dimezzata né un cosiddetto "ponte della buccia" per far esplodere il plasma, dice il co-autore Pablo Bianucci dell'Università Concordia di Montreal a Popular Mechanics . Invece, Bianucci, Slepkov e Hamza Khattak, uno studente universitario di Trento, hanno scoperto che l'effetto può essere replicato con quasi tutte le sfere a base d'acqua a base di uva, tra cui grandi more, uva spina, uova di quaglia e persino perle di idrogel.
Il team ha bruciato 12 microonde nel corso delle loro ricerche (Hamza K. Khattak / Università di Trento) La chiave, riferisce Wu di NOVA, è garantire che vi siano almeno due oggetti messi in contatto diretto tra loro. Quando le microonde che alimentano il tuo apparecchio colpiscono l'uva connessa o una coppia sferica di dimensioni simili, concentrano l'energia in uno spazio inferiore alla media, vale a dire il punto di millimetri in cui gli oggetti si incontrano e producono le scintille elettriche in questione.
Scopri Nathaniel Scharping della rivista delinea un altro modo di guardare alle esplosioni fruttate: mentre osserva, i diametri dell'uva si abbinano all'incirca alle lunghezze d'onda delle microonde, creando una sorta di tempesta perfetta che "intrappola" le microonde all'interno dei frutti. Quando l'energia intrappolata forma un punto caldo all'intersezione tra le due uve, il calore si accumula rapidamente abbastanza da generare plasma.
Nonostante la natura apparentemente benigna del riscaldamento dell'uva nel microonde, Anne Ewbank di Atlas Obscura scrive che il team ha trascorso diversi anni a condurre ricerche con l'aiuto di microonde fortemente modificate, tecniche di imaging termico e simulazioni al computer. In totale, gli scienziati hanno bruciato 12 sconcertanti microonde. (Come spiega Jennifer Oullette di Ars Technica, l'utilizzo di microonde quasi vuote genera ampie quantità di "radiazioni dannose non assorbite").
Sebbene le implicazioni dello studio possano sembrare insignificanti a prima vista, Ewbank sottolinea che la ricerca potrebbe aiutare a favorire il fiorente campo della nanofotonica o lo studio della luce su scala estremamente ridotta. Questo, a sua volta, può avere implicazioni per la chirurgia, i viaggi nello spazio e la sicurezza nazionale, come aggiunge Detwiler di Popular Mechanics .
Nel frattempo, le scoperte di Slepkov, Bianucci e Khattak potrebbero chiarire il problema più ampio del perché alcuni alimenti - secondo Erin Ross del NPR, cavolo verde, fagiolini e carote sono tra le verdure note per scintillare nel microonde - hanno una reazione elettrica alla velocità processo di riscaldamento.
Tuttavia, ammonisce Wu della NOVA, nessuno scienziato sta incoraggiando attivamente i lettori a provare a replicare questo tipo di esperimenti a casa.
"Devi stare attento a non sciogliere un buco nella parte superiore del forno a microonde", dice Khattak a Wu. "Voglio dire, potresti provarlo, ma non lo consiglierei."
