I 1995 kom Aaron Slepkov på en nettside som beskrev det uvanlige fenomenet med plasma-produserende mikrobølgede druer. Umiddelbart fascinert holdt den fremtidige fysikeren på Trent University ideen i bakhodet da han gikk videre i karrieren. Nå, nesten 25 år senere, rapporterer Popular Mechanics 'Jacqueline Detwiler at Slepkov har vært medforfatter av den første akademiske studien for å utforske det brennende trikset i dybden.
De fleste iterasjoner av YouTube-stunt-snudde-eksperimentet begynner med å hoppe druer som er skåret nesten i to deler - men fremdeles forbundet med en hudstrimmel - i mikrobølgeovnen. Etter noen sekunder forklarer Natalie Parletta for Cosmos, druene tennes og sender gnister av plasma i luften.
Før publiseringen av den nye Proceedings of the National Academy of Sciences- artikkelen, hadde ingen faktisk tatt seg tid til å fordype seg i vitenskapen bak denne reaksjonen. Som Wired 's Sophia Chen skriver, antydet den dominerende hypotesen at de to druehalvdelene fungerte som provisorisk antenne, og ledet en elektrisk strøm over huden som forbinder den delte frukten.
Denne gnisten antok på sin side å generere plasma, en gasslignende tilstand som består av ladede atomer, bemerker NOVA Next 's Katherine J. Wu. Plasma, naturlig funnet i lynet og solens korona, kan produseres kunstig ved hjelp av intense energiutbrudd som fortrenger atomenes negativt ladede elektroner.
Verken halvert druer eller en såkalt "hudbro" er faktisk nødvendig for å sette i gang et plasmautbrudd, forteller medforfatter Pablo Bianucci ved Montreal's Concordia University til Popular Mechanics . I stedet fant Bianucci, Slepkov og Hamza Khattak, en studentergradstudent fra Trent University, at effekten kan replikeres med omtrent hvilken som helst drue-størrelse, vannbasert sfære, inkludert store bjørnebær, stikkelsbær, vaktelegg og til og med hydrogel vannperler.
Teamet brant gjennom 12 mikrobølger i løpet av forskningen (Hamza K. Khattak / Trent University) Nøkkelen, rapporterer NOVAs Wu, er å sikre at det er minst to objekter plassert i direkte kontakt med hverandre. Når mikrobølgene som driver apparatet ditt treffer de tilkoblede druene eller et lignende sfærisk par, konsentrerer de energi til et mindre enn gjennomsnittlig rom - nemlig det millimeter brede punktet der gjenstandene møtes - og produserer de aktuelle elektriske gnistene.
Oppdag magasinets Nathaniel Scharping skisserer en annen måte å se på de fruktige eksplosjonene: Mens han bemerker, stemmer druens diametre omtrent sammen med mikrobølgenes bølgelengder, og skaper en perfekt storm av slags som "feller" mikrobølgene inni fruktene. Når fanget energi danner et hotspot i krysset mellom de to druene, bygger det raskt opp varme til å generere plasma.
Til tross for den tilsynelatende godartede naturen med å varme opp druer i mikrobølgeovnen, skriver Atlas Obscuras Anne Ewbank at teamet har brukt flere år på å forske med hjelp av sterkt modifiserte mikrobølger, termisk avbildningsteknikker og datasimuleringer. Totalt brant forskerne gjennom svimlende 12 mikrobølger. (Som Ars Technicas Jennifer Oullette forklarer, genererer drift av nesten tomme mikrobølger store mengder "skadelig ikke-absorbert stråling.")
Selv om implikasjonene av studien kan virke ubetydelige ved første øyekast, påpeker Ewbank at forskningen kan bidra til å øke det voksende feltet til nanofotonikk, eller studere lys i ekstremt liten skala. Dette kan igjen ha konsekvenser for kirurgi, romfart og nasjonal sikkerhet, som Popular Mechanics 'Detwiler legger til.
I mellomtiden kan funnene fra Slepkov, Bianucci og Khattak belyse det bredere spørsmålet om hvorfor visse matvarer - ifølge NPRs Erin Ross, grønnkål, grønne bønner og gulrøtter er blant grønnsakene som er kjent for å gnist i mikrobølgeovnen - har en elektrisk reaksjon på den raske oppvarmingsprosess.
Likevel, NOVAs Wu advarer, er ingen forskere som oppmuntrer lesere til å prøve å gjenskape slike eksperimenter hjemme.
"Du må være forsiktig med å ikke smelte et hull i toppen av mikrobølgeovnen din, " sier Khattak til Wu. "Jeg mener, du kan prøve dette, men jeg vil ikke anbefale det."
