• В Беларуси
  • Наука
  • Интернет и связь
  • Гаджеты
  • Игры
  • Офтоп
  • Оружие
  • Архив новостей
    ПНВТСРЧТПТСБВС
  1. В Беларуси не хватает почти 84 тысяч работников. Какие кадры в дефиците
  2. Остаться одному после 67 лет брака. Поговорили с героем, чья история любви год назад восхитила читателей
  3. Эксперт поделился секретами, как легко и эффективно можно почистить газовую плиту
  4. Уборка, поминальная трапеза и цветы. Радуница на маленьких кладбищах Минска
  5. Минздрав озвучил свежую статистику по коронавирусу в стране
  6. Эндокринолог — о том, почему сахарным диабетом болеет все больше людей
  7. Пяць палацаў, якія можна купіць у Беларусі (ёсць і за нуль рублёў)
  8. Будет учтено «все происходящее в стране»: представитель ЕС рассказал, когда ждать четвертый пакет санкций
  9. Стрельба в школе в Казани: погибли 9 человек
  10. Население Китая уже почти не растет, его вот-вот обгонит Индия
  11. В Будславе горел знаменитый костел, повреждена часть крыши
  12. Арина Соболенко поднялась на рекордное четвертое место в рейтинге WTA
  13. Лаевский: Максиму Знаку предъявили окончательное обвинение. Его дело скоро передадут в суд
  14. Какую из вакцин от ковида, которыми прививают в Беларуси, одобрил ВОЗ? Главное о здоровье за неделю
  15. «Всех разобрали, а я стою. Ну, думаю, теперь точно расстреляют». История остарбайтера Анны, которая потеряла в войну всех
  16. В Индии люди, переболевшие COVID-19, начали заражаться редким «черным грибком»
  17. «Спасите семью от развода». Подборка самых необычных объявлений о продаже авто
  18. Декрет «о коллективном президенте». Объясняем, о чем он — коротко
  19. «Баявая сяброўка». Як украінка набыла танк, вызваляла на ім Беларусь ад фашыстаў і помсціла за мужа
  20. «Пленные взбунтовались — врача похоронили с оркестром». История и артефакты из лагеря в Масюковщине
  21. «Мама горевала, что не дождалась Ивана». Спустя 80 лет семья узнала о судьбе брата, пропавшего в 1941-м
  22. Очереди в пункт вакцинации «Экспобела» были такие длинные, что ввели предварительную регистрацию
  23. Один из лидеров минского «Динамо» покинул команду
  24. Как приготовить рассыпчатый рис? Шеф-повар делится своими секретами
  25. «Общество заточено на «откаты». Откровенный разговор с архитектором о строительстве частных домов
  26. Сколько стоит новый кроссовер в Беларуси и у ближайших соседей. Сравнили цены — и вот результат
  27. Парень, который выжил. История 23-летнего Антона, который после ДТП 43 дня провел в коме и выкарабкался
  28. «Заходишь в город, а там стоит плач и кругом сотни гробов». История 95-летнего ветерана ВОВ
  29. Автозадачка на выходные. Загадка про легендарный автомобиль эпохи 70-х


Канадские физики объяснили, почему полыхают виноградины в микроволновой печи. Воспроизведя в лаборатории популярный кухонный эксперимент, ученые выяснили, что ряд гипотез, выдвигаемых популяризаторами, был ошибочен. Об этом пишет издание «Чердак».

Изображение: Hamza K. Khattak et al. / PNAS / chrdk.ru
Изображение: Hamza K. Khattak et al. / PNAS / chrdk.ru

Опыт с виноградинами в микроволновке — это кухонный эксперимент, в ходе которого виноградина разрезается на две половинки и кладется в СВЧ-печь. При включении печи между половинками вспыхивает разряд и возникает небольшое облако плазмы. Сравнительная простота и безопасность в сочетании с эффектностью сделали этот опыт весьма популярным околонаучным фокусом: по доступности плазменные виноградины в микроволновке обходят жидкий азот и высоковольтные генераторы, а по эффектности превосходят смешивание уксуса с содой.

Исследователи, представившие свою статью в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, отмечают, что для появления плазменной дуги даже необязательно разрезать виноградину пополам, сохраняя между половинками мостик из шкурки — можно обойтись целыми ягодами, просто положив их вплотную друг к другу. Кроме того, можно взять не виноград, а что-то иное: например, шарики из гидрогеля с подсоленной водой продемонстрировали аналогичное поведение. Ключевую роль играет наличие внутри разогреваемого предмета воды (а вот поверхность может быть сухой).

Виноградина или иной шарик из диэлектрика в СВЧ-поле поглощает микроволны неравномерно из-за близости своего размера к длине волны излучения. Исследователи сначала смоделировали поведение диэлектрических шаров с заданными свойствами в электромагнитном излучении, а потом продемонстрировали возникновение перегретых участков на практике в очень простом опыте без использования какого-либо сложного оборудования. Они обернули виноградины термобумагой, которая используется для печати чеков и темнеет при нагреве до 85℃. Такая бумага проницаема для микроволн, не мешает возникновению плазмы и при этом позволяет проследить за нагревом объекта с очень хорошим пространственным разрешением.

Изучение листов термобумаги, побывавшей между виноградинами в микроволновке, позволило доказать эффект усиления электромагнитного поля — виноградины концентрируют электромагнитную энергию. Заменив виноградины перепелиными яйцами, физики получили тот же эффект: тем самым ученые опровергли другое часто встречающееся мнение о возникновении плазмы вследствие нагрева мокрой поверхности — сухая оболочка тоже способна создавать яркие разряды.

Изображение: Hamza K. Khattak et al. / PNAS / CC BY-SA-NC-ND 4.0 / chrdk.ru
Слева направо: видимая картинка, нагрев после облучения микроволнами (снимки тепловизором) и расчетное распределение электромагнитного поля внутри ягод. Изображение: Hamza K. Khattak et al. / PNAS / CC BY-SA-NC-ND 4.0 / chrdk.ru

Сочетая термобумагу, съемку инфракрасной камерой и компьютерное моделирование, призванное показать распределение электромагнитной энергии внутри объекта, физики показали всю цепочку событий. Сначала в виноградинах фокусируются электромагнитные волны, это вызывает нагрев материала и выделение водяного пара. Кроме водяного пара из ягод (или заменяющих их объектов), в окружающее пространство попадают также ионы щелочных металлов — натрия и калия. Ионы + пар дают плазму, которая еще лучше нагревается электромагнитными волнами, давая то самое яркое свечение на любительских видео вкупе с роликами, снятыми в ходе экспериментов.

Помимо желания разобраться в популярном фокусе, исследователями двигали и иные мотивы. «Наша работа, вероятно, откроет новые возможности для экспериментов по моделированию нанофотонных резонансов», — пишут они в выводах своей статьи. Нанофотоникой называют раздел физики, посвященный взаимодействию электромагнитных волн со структурами, размер которых близок к длине волны и виноград в сочетании с СВЧ может быть близок к паре «свет — наночастицы». Кроме лабораторного моделирования наноструктур в оптике, «эффект плазмоградин» способен найти применение в разработке различной микроволновой техники вроде антенн, систем радарного сканирования и спазеров — источников излучения, создаваемых на основе наночастиц.

-5%
-28%
-30%
-50%
-15%
0073023