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Ciencia Nuestra de cada Día

La Naturaleza nos sorprende cada instante con multitud de fenómenos que despiertan nuestra curiosidad. La Ciencia Nuestra de Cada Día es un espacio en el que Ángel Rodríguez Lozano nos incita a mirar a nuestro alrededor y descubrir fenómenos cotidianos que tienen explicación a la luz de la ciencia.

¿Cómo funciona un horno de microondas?

Horno de microondas

Siempre tiendo a hacer las asociaciones más peregrinas, unas veces son tan extravagantes que los que me rodean me miran como si fuera de otro planeta, pero esas asociaciones me permiten encontrar caminos que posibilitan el entendimiento de las cosas que explico. Les voy a poner un ejemplo: una tarde estaba viendo, con mis hijas, un partido de tenis por la televisión. En un momento dado, el realizador ofreció una panorámica del público y todos pudimos ver cómo las cabezas oscilaban al unísono a un lado y a otro, siguiendo el movimiento de la pelota. Pregunté en voz alta: si entre el público hubiera una persona ciega ¿cómo podríamos localizarla? No tardaron en dar con la respuesta. Exacto, sería la única persona que no movería la cabeza. Y entonces sucedió, se me ocurrió la idea de que algo similar pasa en el horno de microondas. Por supuesto, la asociación no fue fortuita, minutos antes mi hija Maryan me había hecho esta pregunta:

Yo quiero saber cómo funciona un horno de microondas, porque … eso de que metas ahí la comida y en un plis plas se caliente… y que, además, tu no te quemes con el recipiente al sacarla, parece cosa de magia.

Cuando introducimos un alimento en un horno de microondas, estamos poniendo en su interior un conjunto enorme de moléculas de muy diverso tipo, la mayoría son de agua, pero cualquier alimento tiene, además, azúcares, proteínas, grasas, ácidos nucléicos, etc. No obstante, como he dicho, sea el alimento que sea, la mayor parte de sus moléculas serán agua –nosotros, para no ir más lejos, somos agua en un 70 por ciento más o menos.

Bien, pues una molécula de agua en el horno de microondas viene a ser como el espectador que mira un partido de tenis. Me explico.

El alma de un horno de microondas es un aparato que se conoce con el nombre de magnetrón. No se asusten, no es ningún arma letal. Realmente es un emisor de ondas de radio pero de una frecuencia mucho más elevada que las emisoras que usted puede sintonizar con su receptor. El magnetrón emite a 2.450 megaherzios mientras una emisora normal de FM suele rondar los 100 Mhz. ¿Y por qué esa frecuencia tan rara? Pues porque es la frecuencia que sintonizan las moléculas de agua.

Una molécula de agua está formada por tres átomos solamente, dos de hidrógeno y uno de oxígeno, pero, curiosamente, no están dispuestos de forma simétrica. En su aspecto, una molécula de agua se asemeja a la cabeza de Mickey Mouse, el oxígeno que es más grande sería la cabeza propiamente dicha y los hidrógenos, las orejas. Esa distribución hace que la molécula esté un tanto desequilibrada eléctricamente, la zona donde están colocados los hidrógenos tiene una carga eléctrica positiva y el lado opuesto, gobernado por el oxígeno, tiene carga negativa. Forma lo que se conoce como un dipolo eléctrico. Si acercamos una carga eléctrica positiva a una molécula de agua, ésta se orientará de tal forma que ofrezca la carga contraria – ya saben, cargas opuestas se atraen.

Las microondas hacen exactamente eso, están formadas por un campo eléctrico oscilante que atrae a las moléculas de agua en una dirección obligándolas a orientarse, pero un momento después cambia de sentido y las obliga a girar y a orientarse en sentido opuesto. Ese fue el comportamiento que me recordaron los espectadores del partido de tenis, como ellos giran una y otra vez la cabeza siguiendo el movimiento de la pelota, las moléculas de agua giran su cabeza de Mikey Mouse. Pero hay una gran diferencia: las microondas cambian de sentido tan rápido que obligan al agua a oscilar nada menos que 4.900 millones de veces cada segundo. Pero la mayoría de las otras moléculas, amigos, ni se inmutan; son como los espectadores ciegos en el partido de tenis, incapaces de seguir el movimiento de la pelota.

Así pues, tenemos un número elevadísimo de moléculas de agua que están oscilando a uno y otro lado muy rápidamente, mezcladas con otras moléculas que no lo hacen. Ahora bien, el movimiento es calor. Cuando decimos que una sustancia está caliente es porque sus moléculas se están moviendo, cuanto más se mueven, más caliente está, cuanto menos se mueven, está más fría. En el alimento que hemos situado dentro del microondas, el movimiento de las moléculas de agua se traduce en calor, un calor que se transmite al resto de las moléculas porque, en su alocado frenesí, chocan contra ellas, calentando así toda la comida. El recipiente, en cambio, suele ser de vidrio o plástico, sustancias que no contienen agua en su interior y, por lo tanto, todas sus moléculas son espectadoras ciegas, las microondas no las calientan y sólo por el contacto con la comida caliente, adquieren algo más de temperatura. Por esa razón, podemos sacar el recipiente del microondas sin quemarnos

Así es como, gracias al agua que contienen, los alimentos se calientan en un horno de microondas.

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