Как растаявшая шоколадка помогла изобретению микроволновой печи

Микроволновая печь, незаменимый атрибут современной кухни, однако, она могла вообще не появиться ни на одной кухне, ведь её изобретение было результатом случайного открытия, которое произошло в середине 20- го века. Это изобретение радикально изменило подход к приготовлению пищи, предложив быстрый и удобный способ разогрева и готовки.

Зарождение микроволновой технологии можно проследить от 1934 года, когда научное сообщество начало исследовать использование высокочастотных электромагнитных полей в качестве источника тепла. Теоретические работы того времени указывали на потенциал таких полей, но практические частоты, применяемые в экспериментах, ещё не достигали микроволнового диапазона. Это было время научных открытий и инноваций, и в период с 1937 по 1940 года, сэр Джон Тертон Рэндалл, именитый британский физик и исследователь, вместе с командой учёных, совершил прорыв, разработав более продвинутую версию многополостного магнетрона.

Это устройство стало ключевым элементом в развитии микроволновых технологий, открывая двери для будущих инноваций в этой области. И было способно создавать электромагнитные колебания с намного более короткой длиной волны, что соответствовало диапазону микроволн. В сентябре 1940 года магнетрон был предоставлен Соединенным Штатам в рамках обмена на экономическую и технологическую помощь в период военных конфликтов Второй мировой войны.

История же самой микроволновой печи началась с Перси Спенсера, инженера, работавшего в компании Raytheon. В 1945 году, работая над радарами, он заметил, что батончик шоколада в его кармане расплавился от воздействия микроволн радара. Это наблюдение заставило его задуматься о потенциальном использовании микроволн для приготовления пищи.

Спенсер провел серию экспериментов, в ходе которых обнаружил, что микроволны могут эффективно нагревать различные продукты питания. Контракт на создание магнетронов для нужд правительства США был выигран. В числе инженеров, принимавших участие в этом проекте, был Перси Спенсер из Хауленда, штат Мэн, самоучка с глубокими знаниями в области радиолокационных систем. К тому времени он уже зарекомендовал себя как один из лидеров в этой сфере. Хотя он не был первым, кто наблюдал такое явление (плавление шоколада), именно его любопытство привело к революционному открытию.

Проведя эксперименты с попкорном и яйцом, которые реагировали на микроволны взрывом и вспучиванием, Спенсер сконструировал первый прототип микроволновой печи, используя металлическую коробку и мощный генератор электромагнитного поля, что позволило ему безопасно и контролируемо исследовать воздействие микроволн на различные продукты.
Он запатентовал своё открытие, после многих экспериментов и испытаний инженеры представили первую микроволновую печь для продажи. Она была огромного размера и использовалась в промышленности, но уже в 1947 году компания Raytheon выпустила первую микроволновую печь под названием «Radarange».

Но, несмотря на свои габариты завоевал популярность благодаря своим возможностям и удобству.
Первоначальные испытания устройства проходили в одном из ресторанов Бостона, где оно демонстрировало свои уникальные возможности. После успешных тестов, в январе 1947 года, микроволновая печь была представлена широкой публике. Дебют состоялся на вокзале Гранд- Сентрал в Нью-Йорке, где был установлен торговый автомат с названием «Speedy Weeny». Этот автомат предлагал посетителям горячие хот-доги, которые были приготовлены с использованием новейшей микроволновой технологии, демонстрируя тем самым потенциал и эффективность этого прорывного изобретения.

В 1947 году была представлена первая массово производимая модель микроволновой печи, которая достигала высоты в 1,8 метра и весила 340 килограммов, а её цена в то время составляла пять тысяч долларов, что в современном эквиваленте равняется приблизительно пятидесяти двум тысячам.

В середине двадцатого века, точнее в 1954 году, был представлен усовершенствованный прототип микроволновой печи. Эта модель отличалась экономичностью, потребляя на 50% меньше энергии по сравнению с её предшественниками, и имела стоимость в диапазоне от двух до трёх тысяч долларов. Со временем, благодаря усилиям производителей и изменениям на рынке, цена на микроволновые печи снизилась до примерно 500 долларов, что было значительно ниже начальной цены, но всё же оставалось существенной инвестицией. В 1960- х годах компания Litton Industries внесла значительный вклад в развитие технологии микроволновых печей, разработав новую конструкцию — меньшую по размеру и более безопасную за счёт использования магнетронного излучения.

Этот дизайн положил начало современным моделям микроволновых печей, которые мы знаем сегодня, и способствовал их широкому распространению в быту. Это нововведение положило начало стремительному развитию рынка бытовых микроволновок, что привело к дальнейшему снижению цен, превратило микроволновые печи в неотъемлемый атрибут каждой кухни.

Однако, несмотря на то, что такая печь есть во многих домах, не все понимают принцип е работы и даже боятся этого агрегата. Микроволновая печь использует микроволны — форму электромагнитного излучения, чтобы возбуждать молекулы воды в пище, вызывая их вибрацию и, как следствие, выделение тепла.

Микроволновое излучение представляет собой электромагнитные волны, частотный спектр которых охватывает диапазон от 300 мегагерц (МГц) до 300 гигагерц (ГГц). В бытовых микроволновых печах преимущественно используется частота 2,45 ГГц, что оптимально для взаимодействия с молекулами воды, содержащимися в продуктах питания. Основным элементом, отвечающим за генерацию микроволн, является магнетрон.

В момент, когда пища размещается внутри печи и происходит активация устройства, магнетрон начинает производить микроволны. Эти волны распространяются по внутренней камере равномерно, благодаря наличию вращающегося поддона и специальных отражающих элементов, обеспечивая тем самым равномерный нагрев пищи.

Микроволновая печь спроектирована таким образом, чтобы микроволны оставались внутри камеры, обеспечивая безопасность использования. Металлический корпус и дверца с защитной сеткой предотвращают утечку микроволн.

Этот процесс позволяет пище нагреваться изнутри, что значительно сокращает время приготовления. Нагрев происходит быстро и равномерно от центра к краям. Помимо разогрева, микроволновая печь также может выполнять функцию приготовления пищи. Для этого на панели управления необходимо выбрать соответствующий режим и время приготовления. Рецептов по приготовлению блюд в микроволновой печи очень много, хотя не все этим пользуются, предпочитая стандартные духовки. Встроенные датчики и термодатчики позволяют приборам определять степень качества продуктов питания и автоматически отключаться по завершении процесса.

Однако при использовании микроволновой печи следует соблюдать осторожность, чтобы избежать возможных опасностей. Например, не рекомендуется нагревать пищу в металлических или контейнерах из фольги, так как они могут вызвать искрение и повредить печь. Также необходимо следить за временем приготовления, чтобы избежать перегрева или пересушивания продуктов, а также задымления.

Микроволновая печь представляет собой удивительное сочетание физики и инженерии, позволяющее в короткие сроки приготовить или разогреть пищу. Это устройство не только экономит время, но и сохраняет питательные вещества в продуктах, делая его ценным дополнением к современной кухне. Она остаётся одним из самых удивительных изобретений двадцатого века, которое продолжает облегчать жизнь миллионов людей по всему миру.