Gyles Lewis
0 
5231
1218
Hvis du skulle slippe en avskåret drue i mikrobølgeovnen og varme den, ville det skje noe utrolig: Den lille frukten ville spytte ut bittesmå glødende jetfly som tilfeldigvis er en underlig tilstand som kalles plasma.
Og nå har forskere avdekket mysteriet om hvorfor druer antenner på denne måten: Mikrobølgene skaper "hotspots" av elektromagnetisme, viser en ny studie.
Virale internettvideoer har vist dette lyset fra kjøkkenet, som oppstår når en halvert drue (med halvdelene fremdeles forbundet med huden) blir sprengt med stråling i en mikrobølgeovn. Små fontener med strålende plasma - gass ladet med ioner - knitrer fra stedet der druehalvdelene kobles sammen. Det er et forbløffende syn, men selv om videoer som viser dette fenomenet har eksistert i mer enn to tiår, visste ikke forskere hvorfor slike druepyroteknikker skjedde. [De 18 største uoppklarte mysteriene i fysikk]
For å komme til bunns i mekanikken, filmet Pablo Bianucci, førsteamanuensis ved Institutt for fysikk ved Concordia University i Montreal, og kollegene nylig en rekke druer, hydrogelperler og vannfylte vaktelegg ved bruk av høyhastighetskameraer som skyter 1000 bilder per sekund. Forskerne brukte husholdningsmikrobølger med funksjonshemmede platespiller, og opererte på 2,4 gigahertz; forskerne endret også en mikrobølgeovn slik at de kunne fange termisk avbildning, ved hjelp av en spesiell dør som stort sett var gjennomsiktig for bølgelengdene sett av et termisk kamera.
Resultatene viste at en mikrobølget drues størrelse og sammensetning - spesielt vannmengden den inneholder - bestemmer fruktens evne til å lyse opp, fortalte Bianucci i en e-post.
Her er grunnen: Størrelse og vanninnhold påvirker hvordan druer - eller andre små kuler, for eksempel perler, bær, druetomater eller oliven - samhandler med mikrobølgestråling, forklarte Bianucci.
"Det er en heldig tilfeldighet i at druene har både riktig sammensetning (for det meste vann) og størrelse", slik at en enkelt bølgelengde av mikrobølgestråling passer nesten utelukkende i druen, noe som betyr at druen kan "felle" mikrobølger, sa han.
Når to tilkoblede halvdeler av en drue blir bombardert med stråling, kan mikrobølger som blir fanget i vevene på hver halvdel, bruke den tilkoblende huden som en bro, "hopper" fra den ene drues halvkule til den andre, ifølge Bianucci.
"Dette resulterer i en 'hotspot' med et mye sterkere elektromagnetisk felt mellom druene," sa han. "Det er dette sterkt forsterkede feltet som resulterer i generering av plasma."
Før forskernes eksperimenter ble det allment trodd at mikrobølgede druer produserte plasma gjennom overflateledningsevne, med den ionrike hudklaffen som forbinder druehalvdelene som overførte en elektrisk strøm som genererte plasmaet. Selv om dette var en plausibel forklaring, hadde den aldri blitt bekreftet i en fagfellevurdert studie, og som fikk studiemedforfatter Aaron Slepkov, en førsteamanuensis ved Institutt for fysikk og astronomi ved Trent University i Ontario, Canada, til å sette druer i mikrobølger for vitenskap.
Teamet oppdaget at bestrålte gjenstander produserte plasma selv når gjenstandene var hele og det ikke var noen "bro" på huden, så lenge det var fysisk kontakt mellom de to halvdelene. Til og med hele druer ville produsere plasma omtrent 60 prosent av tiden - hvis de berørte en annen drue.
Enkelte, udelte druer ville imidlertid ikke gnist i det hele tatt, rapporterte forskerne.
Funnene ble publisert online 18. februar i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.
- States of Matter: Plasma
- Vitenskapsfakta eller fiksjon? Sannsynligheten for 10 Sci-Fi-konsepter
- Er en ekte lyssabel mulig? Vitenskap tilbyr et nytt håp
Opprinnelig publisert på .