Chuyện gì sẽ xảy ra nếu đặt vật bằng nhôm vào lò vi sóng?

Đặt vật bằng kim loại vào trong lò vi sóng có thể xảy ra cháy, nổ hay sẽ không có chuyện gì?

Lò vi sóng là một trong những phát minh vĩ đại của thế kỷ 20, bây giờ khi sử dụng lò vi sóng, các nhà sản xuất vẫn cảnh báo rằng không được sử dụng các đồ vật bằng kim loại và đặc biệt là nhôm trong lò vi sóng. Nếu không có thể gây ra cháy hoặc nổ, tuy nhiên tại sao lại như vậy, chúng ta sẽ thử tìm hiểu thông qua nguyên lý làm việc của lò vi sóng.

Công nghệ sử dụng trong lò vi sóng khá đơn giản, nó sử dụng sóng vi ba để làm nóng thực phẩm. Sóng vi ba được sinh ra từ đèn phát sóng magnetron, được dẫn theo ống dẫn sóng, vào ngăn nấu rồi phản xạ qua lại giữa các bức tường kim loại của ngăn nấu và bị hấp thụ bởi thức ăn. Sóng vi ba trong lò vi ba là các dao động của trường điện từ với tần số thường ở 2450 MHz (bước sóng cỡ 12,24cm). Các phân tử thức ăn (nước, chất béo, đường và các chất hữu cơ khác) có khả năng hấp thụ loại sóng này và làm các phân tử bên trong dao động. Dao động quay được chuyển hóa thành chuyển động nhiệt hỗn loạn qua va chạm phân tử, làm nóng thức ăn.

Một điểm đặc biệt khác là các phân tử thủy tinh, một số loại nhựa đặc biệt hay giấy khó bị hâm nóng bởi vi sóng ở tần số 2450 MHz. Nhờ đó, thức ăn có thể được đựng trong vật dụng bằng các vật liệu trên trong lò vi sóng, mà chỉ có thức ăn bị nấu chín. Tuy nhiên đối với kim loại mà đặc biệt là nhôm thì mọi chuyện lại khác.

Mặc dù cấu tạo bên trong của lò vi sóng là một lồng Faraday gồm kim loại hay lưới kim loại bao quanh, đảm bảo cho sóng không lọt ra ngoài. Các lỗ trên lưới này có kích thước nhỏ hơn nhiều bước sóng (12cm), nên sóng vi ba không lọt ra, nhưng ánh sáng (ở bước sóng ngắn hơn nhiều) vẫn lọt qua được, giúp quan sát thức ăn bên trong.

Giống như một chiếc gương, tuy nhiên thay vì phản xạ ánh sáng, các tấm kim loại này phản xạ sóng vi ba. Nếu bạn sử dụng một chiếc nồi nhôm dày và đặt trong lò vi sóng, thức ăn sẽ không bao giờ được làm nóng lên do các sóng viba đã bị chặn bởi chiếc nồi.

Đó là đối với những đồ vật kim loại dày, còn với những lá kim loại mỏng thì mọi chuyện trở nên tồi tệ hơn rất nhiều. Trường điện từ trong lò vi sóng tạo ra một dòng điện dẫn trong kim loại. Đối với những đồ kim loại lớn và dày, chúng có thể chịu được dòng điện dẫn này mà không xảy ra vấn đề gì. Tuy nhiên đối với những miếng kim loại mỏng, giấy nhôm, chúng có thể bị áp đảo bởi dòng điện bên trong và bị nóng lên rất nhanh. Do đó mà nó có thể gây cháy, đặc biệt là đối với những miếng giấy nhôm, giấy bạc bị làm nhăn thì hiện tượng này càng xảy ra một cách mạnh mẽ.

Sự dao động của các sóng viba có thể tạo ra một trường điện tập trung ở các góc hoặc cạnh của vật kim loại, ion hoá không khí xung quanh, vì thế bạn có thể nghe thấy các tiếng nổ lách tách, hay nhìn thấy các tia lửa hơi giống như tia chớp. Tuy nhiên sẽ không có vụ nổ nào xảy ra.

Sự thật là chiếc lò vi sóng của bạn có thể bị cháy nếu đặt một tấm kim loại mỏng bên trong, tuy nhiên sẽ không có một vụ nổ tương tự nổ bình ga nào xảy ra. Và đối với những đồ kim loại dày cũng sẽ không xảy ra hiện tượng gì, chỉ có thức ăn bên trong là không được làm nóng.

Nhiều lò vi sóng hiện nay được tích hợp cả chế độ nướng, ở chế độ này lò vi sóng sử dụng nhiệt từ dây điện trở hay đèn halogen chứ không sử dụng sóng viba. Khi đó lò vi sóng giống như lò nướng điện bình thường, do đó ở chế độ này bạn có thể sử dụng các loại giấy bọc, vỉ kim loại bên trong lò vi sóng.

Kim loại không phải là vật thể duy nhất có thể tạo ra tia lửa trong lò vi sóng. Có rất nhiều video thịnh hành trên mạng quay cảnh một nửa quả nho tạo ra tia lửa plasma ngoạn mục, Plasma là một loại khí của các hạt tích điện.

Nhiều giả thuyết gia đã cố gắng tìm kiếm một lời giải thích, chứng minh rằng nó chắc hẳn phải liên quan tới sự tích tụ điện tích như ở kim loại. Nhưng Aaron Slepkov và các đồng nghiệp đã tiến hành các thử nghiệm khoa học để đi đến tận cùng của hiện tượng.

"Những gì chúng tôi tìm thấy phức tạp và thú vị hơn nhiều", ông nói.

Bằng cách lấp đầy các quả cầu hydrogel - một loại polymer siêu hấp thụ được sử dụng trong tã dùng một lần - với nước, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng hình học là yếu tố quan trọng nhất trong việc tạo ra tia lửa trong các vật thể giống như nho. Các quả cầu có kích thước bằng nho tình cờ là nơi tập trung đặc biệt tuyệt vời của sóng vi ba.

Kích thước của quả nho đã khiến bức xạ vi sóng tích lũy bên trong những quả nho, cuối cùng tạo ra đủ năng lượng để tách electron từ natri hoặc kali bên trong quả nho, tạo ra tia lửa phát triển thành plasma.

Nhóm nghiên cứu đã lặp lại thí nghiệm với trứng chim cút - có kích thước gần giống như quả nho – ban đầu là với trứng chim cút còn nguyên lòng và sau đó là trứng chim cút đã được tách lòng ra khỏi vỏ. Những quả trứng chứa đầy chất nhờn đã tạo ra các điểm nóng trong khi những quả trứng trống không tạo ra phản ứng gì cả. Điều này cho thấy để có thể tạo ra phản ứng lấp lánh tương tự kim loại, ta cần một buồng chứa nước, kích thước bằng quả nho.