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Microondas

Eduardo Mirón López
@EduardoMironLpz


Se ha convertido en algo cotidiano para nosotros el utilizar un horno microondas, pero este tipo de aparatos son una adición reciente a los electrodomésticos. Su funcionamiento es bastante más complejo que el resto de los aparatos que encontramos hoy en día en la cocina. Lo más interesante es que estamos rodeados de microondas y que éstas hacen por nosotros mucho más que calentarnos la comida.

Las microondas son ondas electromagnéticas con frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, según el estándar del IEEE. Como la velocidad de propagación de una onda electromagnética es constante (la velocidad de la luz, 3·108 m/s) es muy común referirse a dichas ondas por su longitud de onda, que en el caso de las microondas está entre los 30 cm y 1 mm. Baste como comparación que la luz visible tiene unas longitudes de onda entre los 400 y los 700 nm. Las microondas son pues, ondas con una frecuencia ostensiblemente menor que la de la luz visible.

Onda electromagnética

Como todas las ondas electromagnéticas, la existencia de las microondas fue predicha por James Clerk Maxwell en 1864. Las investigaciones en radiofrecuencia se volvieron más comunes con el paso de los años, pero el término microonda no fue acuñado hasta 1931.

A partir de entonces, las aplicaciones de las microondas se dispararon. Actualmente se utilizan en radares, telecomunicaciones (televisión, telefonía móvil, Wifi…), localización GPS, investigación astronómica y, como no, electrodomésticos. Puede que no pensemos en ello mucho, pero las microondas están presentes en gran parte de los aparatos que usamos cada día.

La explicación de por qué se usan tanto está en lo que se conoce como ventana óptica. La atmósfera terrestre no deja pasar todas las frecuencias por igual. Esto se debe principalmente a que el agua y el oxígeno en el aire absorben algunas frecuencias más que otras. El resultado es  que las microondas de menor longitud de onda son absorbidas en gran parte por el agua en la atmósfera, mientras que las de mayor longitud de onda pasan sin problema alguno.

Opacidad de la atmósfera a las ondas electromagnéticas

Está claro que si lo que se pretende es comunicarse con un satélite, lo que interesa es que la atmósfera sea transparente a las ondas, pero lo contrario es también útil. Así, las microondas que por su longitud de onda son absorbidas por el agua se utilizan para satélites meteorológicos. Gracias a ellos podemos saber en tiempo real dónde hay más agua en la atmósfera y así saber dónde hay nubes más densas o está lloviendo.

Pero sin dudas, donde somos más conscientes de la intervención de las microondas es en el horno de dicho nombre. En este aparato se generan ondas electromagnéticas gracias a un magnetrón y estas se distribuyen en el interior del electrodoméstico, sin dejarlas escapar para evitar afectar al exterior (por eso no deben funcionar con la puerta abierta). Los hornos comerciales emplean microondas con una longitud de onda de 12.2 cm, mientras que los industriales emplean las de 32.8 cm. La absorción de energía por parte de los alimentos se debe al efecto conocido como calentamiento dieléctrico y consiste en que la energía de las ondas electromagnéticas pasa a las moléculas polarizadas al hacer vibrar dichas moléculas. Por ello se calientan mejor los alimentos ricos en agua que los que contienen más grasas o azúcares. Sin embargo, el proceso no está indicado para calentar alimentos de gran espesor en poco tiempo (a partir de los 4 cm las microondas no penetran, el calentamiento se debe a conducción/convección y por tanto es más lento) o congelados (el estado sólido limita las vibraciones de las moléculas).

Horno microondas

El cómo se pensó por primera vez en usar las ondas microondas para cocinar constituye una anécdota de lo más curiosa. Cuando en 1945 el ingeniero Percy Spencer estaba probando un magnetrón observó que la chocolatina que guardaba en su bolsillo se había derretido a pesar de que la temperatura ambiente no era elevada. Esto le llevó a hacer nuevas pruebas hasta descubrir los principios del horno microondas. Anteriormente habían aparecido algunos indicios, pero no se habían tenido en cuenta. Se sabía, por ejemplo, que a cierta distancia de las antenas de radar usadas en la Segunda Guerra Mundial aparecían pájaros cocinados por dentro. Esto se debía a que los animales entraban en la zona en que la antena emitía ondas microondas de la frecuencia de la que usan los hornos.

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