Результатом совместной работы ученых из США и Японии стал новый тип посуды для микроволновой печи. Сделанная из особого керамического материала, эта посуда значительно ускоряет процесс приготовления пищи, позволяя эффективно экономить время и электричество.
Микроволновые печи используют любопытный трюк, чтобы быстро нагреть пищу. Создаваемое электрическое поле воздействует на продукт, содержащий воду. Вода является диполем (молекула воды состоит из положительных и отрицательных зарядов). Воздействие электрического поля приводит к тому, что диполи поляризуются, и молекулы воды начинают вращаться. Вращающиеся молекулы воды толкают другие соседние молекулы, которые также начинают перемещаться. В результате всего этого движения возникает сила трения, которая и превращается в тепло, способствуя быстрому нагреву пищи.
Но микроволновая жаропрочная посуда "прозрачна" для микроволн, и нагревается лишь благодаря соприкосновению с горячей пищей. Это означает, что пища теряет часть тепла, отдавая его посуде, и что жаропрочная посуда, нагреваемая непосредственно микроволнами печи, могла бы полностью исключить такие тепловые потери.
Сридхар Комарнени (Sridhar Komarneni) из Университета штата Пенсильвания (Pennsylvania State University) вместе с Хироаки Катсуки и Нобуаки Камочи (Hiroaki Katsuki, Nobuaki Kamochi) из научно-исследовательской лаборатории керамики в Саге, Япония (Ceramic Research Laboratory, Saga), разработали новый тип керамики с поглощающими микроволновую энергию свойствами.
Ученые взяли измельченный петалит (минерал из группы щелочесодержащих авгитов) и смешали его с небольшим количеством оксида магнитного железняка. Высушенный порошок 5 часов продержали в печи для обжига при температуре 1250°C. В результате получился оксид-железо-петалитовый материал, пригодный для производства новой микроволновой керамической посуды.
Компоненты оксида железа взаимодействует с электрическим полем микроволновой печи и быстро нагревается, в то время как изолирующий компонент петалита помогает сохранить высокую температуру после того, как печь выключена.
Для сравнительного теста исследователи взяли свою новую керамическую и обычную жаропрочную фарфоровую посуду и поместили их в микроволновку, работающую на мощности в 600 ватт. После 70 секунд фарфор нагрелся до 50-60°C, в то время как новая керамика - до 200°C. Кроме того, керамическая посуда продолжала нагреваться еще в течение 30 секунд после того, как печь была выключена, достигнув максимума в 294°C.
По результатам испытаний, была достигнута 50%-ная экономия электричества по сравнению с обычной посудой. Приготовление риса в новой посуде занимает лишь 10 минут, в то время как в обычной посуде на это уйдет от 20 до 30 минут.
Еще одна хорошая новость заключается в том, что не придется долго ждать момента появления новой посуды в магазинах. Предприимчивая Япония уже приступила к ее производству.