NPQ 461 • quart trimestre 2012 5

col·laboracions

ELS I LES MICROONES

Claudi Mans i TeixidóDepartament d’Enginyeria Química

Facultat de Química · Universitat de Barcelona

—Quin títol tan políticament cor-recte i no discriminatori per raó degènere, oi?

No, no és com deia Ibarretxe«los vascos y las vascas». El títolno va d’igualtats. Parla de dues re-alitats diferents. Els microones–masculins– van amb microones–femenines–. És a dir, els forns demicroones funcionen amb radiacióelectromagnètica de microones. Isobre els i les microones hi ha unaenorme quantitat de mites, llegen-des urbanes, hoax...

—Hoax?

Hoax és en anglès una bola, unengany, una falsedat, en castellàbulos, falacias, patrañas, o el queara en diuen llegenda urbana, nar-ració falsa explicada com a certa...N’hi ha centenars, milers, de tot ti-pus i ubicacions geogràfiques. Laproliferació d’usuaris d’Internet hagenerat una expansió increïble dedifusió de bestieses de tota mena.Jo rebo habitualment, de gent seri-osa i aparentment informada, dese-nes de correus electrònics amb totamena de bajanades, i la veritat ésque és difícil de saber de tot per talde distingir entre el que és cert delque és fals però versemblant. Jotinc confiança en la pàgina webwww.snopes.com. Cada setmana

envien un mail amb set o vuit argu-ments nous, i l’actualització dels ar-ticles anteriors. En aquesta pàgina,de tota manera, fan una distincióentre llegendes urbanes i hoaxes:consideren que les llegendes urba-nes són els contes que gairebé for-men part del folklore d’un país, comla famosa dama vestida de blancque et trobes a una corba de la car-retera fent autostop...

—Ja el sé. És dels contes ques’expliquen a les nits de passar por...

Els d’snopes.com no n’expliquengaires, de llegendes. Prefereixencentrar-se en afirmacions més com-provables. Tenen un índex amb mésde quaranta temes diferents, i hi hauna classificació de colors, que in-dica si es tracta d’una mentida com-provada, una afirmació que contépart de realitat, una afirmació querealment és certa, o una afirmacióque és impossible de ser compro-vada. Jo em fio d’aquesta pàgina.Potser m’enreden...

—I com és que els tens confi-ança?

Jo no sé per quin mecanismes’atorga la confiança a algú o a unapàgina web, però a aquests els tincconfiança. Suposo que és el llen-guatge que usen, el tipus d’argu-

ments, la fredor, la distanciació, laminuciositat que usen, el fet queaccepten certs hoaxes com a certsi altres com a falsos... També emfio del que publiquen els diversoscol·lectius d’escèptics, malgrat queaquests col·lectius són més visce-rals en els seus arguments demoli-dors. Les publicacions de l’EditorialLaetoli, per exemple, són molt útils–la seva col·lecció antipseudocièn-cies ¡Vaya timo! és molt coneguda–,però el seu to les fa ser interessantsnomés per a ja convençuts, al meuentendre.

—Anem al tema. Microones i elsseus perills.

Un forn de microones és un ins-trument de cuina domèstica queescalfa basant-se en la interaccióde les microones amb els aliments.No escalfa per conducció com unaplanxa, en què el material calenttoca directament l’aliment. Ni escal-fa per convecció, en què l’alimentestà submergit en un fluid calentque es mou al seu voltant, sigui unoli com a la fregidora, sigui aire ca-lent com als forns de convecció. Niescalfa per radiació, com en elsgrills en què un filament incandes-cent emet infrarojos que escalfen igratinen l’aliment. No. Els forns demicroones escalfen per escalfamentdielèctric.

6 NPQ 461 • quart trimestre 2012

col·laboracions

—Ara ja tinc clar el que no és.Ara explica’m el que és, perquèaquests termes no els havia sentita dir mai.

Molt bé, però la cosa va per llarg.Començarem pel començament,com sempre que es comença. Per-què totes les coses tenen un comen-çament i un final.

—... Menys les salsitxes, que entenen dos. Diuen els alemanys...

Les microones són ones de ra-diació electromagnètica, no ionit-zants, de freqüències entre 300 MHzi 3000 MHz, o 3 GHz, Tot això nocal que t’ho expliqui més, oi? Noacabaríem mai, si hem de comen-çar pel començament.

—Acabes de dir que cal comen-çar pel començament...

Però és que no hi ha un únic co-mençament...

—... Com les salsitxes?

No. Depèn de amb qui m’imagi-no que parlo, començo més avall omés amunt. Amb tu començo capal mig, més aviat amunt. Imaginoque saps què és l’espectre electro-magnètic, que les ones vibren ambfreqüències que es mesuren enhertzs (Hz), que MHz vol dir mega-hertzs, és a dir, un milió d’hertzs,que GHz vol dir gigahertzs que ésmil vegades més...

—Diguem que ja va bé, va i co-mença d’un cop.

Les microones són del conjuntd’ones denominades de radiofre-qüència. Pràcticament tots els fornsdomèstics de microones –perexemple, el de casa– funcionen a2,45 GHz, que correspon a longi-tuds d’ona d’uns 12 cm. Són onesmés energètiques que la radiacióde radar, i menys que la radiació To la radiació infraroja o que la llumvisible.

—He sentit a parlar dels raigs X,però no dels raigs T. No t’estaràsinventant ara un hoax?

No, què va. Els raigs T existei-xen, i se’ls denomina així des de1995 que és quan es van trobar for-mes comercials de produir-los. Te-nen freqüències entre 300 GHz i3000 GHz. Tenen un poder de pe-netració important i travessen elpaper, la roba, el plàstic o la cerà-mica, però no els metalls o l’aigua.Tenen o poden tenir moltes aplica-cions. En alguns casos poden subs-tituir els raigs X, amb l’avantatge deque no són ionitzants. Es poden ferservir també per a la detecció d’ex-plosius o armes. Has vist aquellsdispositius escanejadors de tot elcos en què t’hi poses i surt una imat-ge estilitzada de la teva figura, ones veu si hi ha algun material sospi-tós sota la teva roba? Es basen enl’ús de diversos tipus de radiacions:com una versió molt elaborada deraigs X, o les denominades onesmil·limètriques, que venen a ser elsraigs T, de 30 a 300 GHz i longitudsd’ona de 10 a 1 mm. Jo he passatalgun cop per un d’aquests escànersi m’he vist la silueta. No és precisa-ment excitant, ni la meva ni la delsaltres...

I quan dic que una radiació ésmés energètica que una altra, estàmolt mal dit. Tots els fotons van a lamateixa velocitat, la velocitat de lallum, naturalment, i tenen una mas-sa en repòs –la seva massa invari-ant, un concepte teòric perquè elfotó no està en repòs– de zerograms. Però els fotons transportenuna quantitat d’energia radiant quedepèn de les característiques del’ona que tenen associada. Tot aixòés una descripció molt clàssica, dequasi fa cent anys, encara que sem-bli física moderna.

—A mi, amb la física em passacom amb la música. Tot el que s’hafet al segle XX o no ho entenc o nom’agrada. Jo em vaig quedar amben Beethoven i amb en Bohr.

Aquests els entenc. Però a partird’aquí, ni Schönberg ni Schrödin-ger. Ni música dodecafònica ni re-lativitat ni física quàntica. No lesentenc. I no diguem el que ha vin-gut després: nyics i nyocs a la mú-sica, i quarks i bosons a la física.

Com a exageració, no està mal.I acceptaràs que la comparació noval. Una cosa és l’estètica i l’altrala comprensió d’una teoria. Aques-ta darrera es pot aconseguir estu-diant una mica. I et recordo queGershwin o els Beatles són músicsdel segle XX.

—Tens raó: totes les generalit-zacions són falses, fins i tot aques-ta. I com es fan les microones alforn?

Doncs s’agafen dos-cents gramsde microones fresques, les peles iles poses a marinar amb oli i vina-gre. Mentrestant escalfes el forn a180 oC...

—Seriosament... Com s’ho fa unforn per generar microones, jam’entens.

A les entranyes de l’aparell hi haun dispositiu una mica complex quees diu magnetró (figura 1). En re-sum, és un càtode de titani que és

Figura 1. Esquema elemental d’un fornde microones. S’hi observa el magne-tró i el distribuïdor-ventilador que es-campa les ones per tota la cavitat delforn.

NPQ 461 • quart trimestre 2012 7

col·laboracions

al mig d’un petit recinte circular albuit, amb sis o vuit cavitats, i tot dinsd’un imant permanent, que és d’onve el nom de magnetró. El càtodes’escalfa elèctricament i emet elec-trons que l’imant fa girar en espiral,i el conjunt d’electrons girant emetuna radiació de freqüència de mi-croones (figura 2). Aquesta radiació,que no pot travessar els metalls, escondueix a l’espai del forn on hi po-sem els aliments.

I ara ve la gran pregunta: Per quèescalfen les microones?

—Això. Per què escalfen les mi-croones?

Doncs aquesta és una pregun-ta que és molt complicada de res-pondre, i que té la seva explicacióen la interacció entre la matèria il’energia, i aquest és un tema llar-guíiiisssim. Ho resumirem molt,però molt. Algunes ones poden tra-vessar completament un cos: és elcas de la llum visible en travessarun vidre transparent. En altres ca-sos pot reflectir-se completament:és el cas de la llum visible reflecti-da en un mirall perfecte. I la radia-ció també pot absorbir-se: és el casde la llum visible que incideix so-bre una superfície completamentnegra. Depenent de la composiciói l’estructura de la matèria, es com-portarà com a transparent, com amirall o com a cos negre, i el mésnormal és que una substància escomporti com una barreja dels trescomportaments, predominant-neun. La qüestió és entendre per quèla radiació es comporta d’una ma-nera o d’una altra.

Miraré de posar un exemple moltsenzill. Una pilota –una pilota ma-croscòpica, vull dir, perquè una pi-lota nanoscòpica fa coses rares pelsfenòmens quàntics– no pot traves-sar un forat que tingui un diàmetreinferior al diàmetre de la pilota.D’acord, fins ara?

—Fins aquí hi arribo.

Ara imagina’t una papallona que,en repòs i amb les ales esteses, fosjust de la mida del diàmetre del fo-rat. Caminant, travessaria el forat,però si es posa a volar, sembla ocu-par un espai global més gran queimpediria que passés pel forat. Elque importa no és el diàmetre querealment té, sinó el diàmetre de l’es-pai que sembla que ocupa.

—També ho veig.

Doncs fem un pas més abstrac-te. Ara imagina’t una radiació qual-sevol, una llum verda, uns raigsUVA, uns raigs X o una radiació demicroones. Totes són un feix de fo-tons de més o menys energia. Elsfotons són de dimensions nul·les, ipassen per qualsevol forat. Peròquan els fotons es mouen –i sem-pre es mouen– porten associadal’ona de la longitud d’ona correspo-nent, com si fos una aura que ocu-pés una regió de l’espai.

—Espero que cap físic no et lle-geixi això, perquè si hi fas sortirl’aura dels fotons no sé com s’hoagafaria...

Em tancaria a aquella presó quetenen preparada per als químics. Ésnomés una manera de parlar. Quantmés energètica sigui la radiació,

més alta en serà la freqüència, i méspetita la longitud d’ona. Llavors, ra-diacions de longituds d’ona moltpetites poden passar per foradetsmolt estrets, i en canvi radiacionsmenys energètiques, de longitudd’ona més grans, no poden passarper forats molt petits.

De fet, el fenomen és més com-plex, com pots imaginar. Quan unaona passa per un forat, sofreix elque es diu difracció de l’ona, feno-men que fa que tot el que t’he dit alparàgraf anterior sigui només unaaproximació. Però en termes gene-rals, segons la mida del forat hi po-drà passar una radiació o no. Com-pliquem-ho una mica més.

—Això, això, compliquem-ho...

Quan la radiació arriba a la su-perfície d’un cos, el primer amb elque es troba és amb els electronsdels àtoms de la superfície. I podenpassar dues coses: que hi interac-cioni, o que no. Segons quina fre-qüència tingui la radiació, i segonscom estiguin de fixats els electronsals seus àtoms, hi haurà interaccióo no. La radiació pot interaccionartambé amb electrons més internsdels àtoms, amb els electrons queformen part dels enllaços, i pot inte-raccionar també amb les mateixesmolècules de la substància. I d’aquíes desprèn que cada radiació escomportarà de forma diferent encada material. D’entrada és molt di-fícil de predir què passarà en cadacas. Per exemple, el vidre comú éstransparent a la radiació visible, queel travessa sense problemes. Encanvi, la radiació infraroja o l’ultra-violada interaccionen amb el vidre,que les atura. Les ones de radarreboten contra les superfíciesmetàl·liques i en canvi travessensense problema les masses d’aire.Els raigs X són absorbits pels ma-terials dels ossos, i en canvi traves-sen els teixits tous de l’organisme.

La radiació de microones rebotaen la major part de metalls. En al-

Figura 2. Esquema d’un magnetró. Font:www.enciclopèdia.cat (consulta agost2012).

8 NPQ 461 • quart trimestre 2012

col·laboracions

tres és capaç d’interactuar sobre elselectrons lliures dels metalls, fent-los desplaçar d’un costat a l’altre delmaterial metàl·lic, i aquest movimentdels electrons del metall farà que elmetall s’escalfi.

I, finalment, i més important: lesmolècules d’aigua són molèculespolars. És a dir, que tenen una cer-ta acumulació de càrrega negativaa un extrem, el més proper a l’oxi-gen, i una certa acumulació de càr-rega positiva –que és manca de càr-rega negativa, realment– a la zonaon hi ha els hidrògens. Quan unamolècula polar està immersa a uncamp electromagnètic, experimen-ta una força que fa que s’alineï ambles línies de força del camp, i aixòprovoca que giri fins a posar-s’hi bé.I si el camp electromagnètic ésoscil·lant, com en el cas de les radi-acions de microones, les molèculesd’aigua giren i tornen a girar, pro-vant d’alinear-se a cada oscil·lació.Si les molècules d’aigua estan moltunides entre elles, com en el cas del’aigua sòlida, gairebé no són capa-ces de moure’s.

—Si posem gel al microones nos’escalfa?

Tarda molt més que l’aigua líqui-da, efectivament. Si són molèculesd’aigua líquida, o molècules d’aiguaque formen part del citoplasmad’una cèl·lula d’un aliment, perexemple, o d’una emulsió com la llet,estan unides per enllaços febles,que permeten a les molècules girari orientar-se. La radiació de microo-nes té una freqüència tal que éscapaç de moure i de fer girar lesmolècules de l’aigua líquida, i enaquest moviment i aquesta rotacióles molècules col·lideixen entre ellesi generen fregaments, que al seutorn es manifesten en forma d’ener-gia calorífica: la massa del líquid, ode l’aliment, s’escalfa, Per això es-calfen els forns de microones.

I un punt també decisiu: la radia-ció de microones és capaç de pe-

netrar alguns centímetres a l’interi-or de l’aigua o dels teixits dels ali-ments. Això vol dir que s’escalfa l’ai-gua de tota la massa, fins a uns 4 cmde profunditat: l’aliment s’escalfa dedins i de fora, a diferència de totesles altres formes de calefacció, quesempre van de fora cap a dins.

—Sempre he sentit a dir que elsmicroones couen de dins a fora delmenjar.

Això no és exacte, tampoc. Al fi-nal de l’article t’explicaré un plat queva preparar un important investiga-dor de la ciència aplicada a la cui-na. El plat es diu la Florida congela-da, però no en parlem encara, i vesfent salivera.

Aquest mecanisme de calefac-ció del microones rep el nom unamica pedant que et deia: és l’escal-fament dielèctric o diatèrmia elèc-trica. Ja és conegut des de fa moltsanys i fins i tot s’aplica en diversesteràpies. S’apliquen microones alsmúsculs, que s’escalfen, es relaxen,s’hi activa la circulació sanguínia...El doctor Celedonio Calatayud, unradiòleg –i guitarrista– alacantí pio-ner a Espanya i que va treballar ambels Curie, va aplicar l’escalfamentdielèctric a la terapèutica ginecolò-gica cap al 1910, i se segueix uti-litzant per part dels centres derehabilitació: és la teràpia per mi-croones. Aquesta tècnica no s’hade confondre amb el tractament ambultrasons, que són vibracions me-càniques, no electromagnètiques. Itampoc té res a veure amb l’efecteJoule, que és l’escalfament degut ala circulació forçada d’electrons através d’un mitjà per l’acció d’un vol-tatge elèctric.

—O sigui que, en el fons, lesmicroones escalfen perquè les mo-lècules es freguen entre elles is’escalfen.

Efectivament. És com si fos unabatedora a escala molecular. Peraltra banda, el magnetró sempre va

a la màxima potència. L’única ma-nera que tenen els fabricants de re-gular el forn a potències inferiors ésfent que treballi a intervals, parant iarrancant. A la Fundació Alícia enPere Castells i els seus col·labo-radors han dissenyat un prototipusde forn de microones regulat pertemperatura: hi ha una sonda queva prenent la temperatura del puntde l’aliment que es desitja, i el forns’atura o engega segons que la tem-peratura sigui superior o inferior ala desitjada. No està comercialitzat.

Ara, un cop entès tot això, par-larem dels perills dels i de les mi-croones

—Això, això. Morbo...

Perill número 1.L’escalfament dels metalls alforn de microones

Prova d’escalfar un got amb olial microones. O, millor, agafa dosgots de vidre iguals, en un posa-hiuna mica d’aigua –uns 50 g– i a l’al-tre la mateixa quantitat d’oli. Araposa’ls al plat giratori del microones,de forma simètrica, i engega el forndurant un minut. Què observes?

—El got amb aigua s’ha posat abullir, però el got amb oli només s’haescalfat una mica.

Doncs ja tens la resposta. L’olino s’escalfa, perquè no conté aigua,i les seves molècules són molt pocpolars, molt llargues i estan molt en-redades les unes amb les altres. Lamica de temperatura que ha agafatl’oli és deguda al got, que hauràabsorbit una mica la radiació de mi-croones. Prova de tocar el vidre, ipotser veuràs que el got és méscalent que l’oli.

—Uuau! Sí la base del got quasicrema...

Això és que el vidre absorbeixuna mica les microones, especial-

NPQ 461 • quart trimestre 2012 9

col·laboracions

ment si el vidre és una mica bo iconté sals de metalls pesats. Hi hagots i plats de vidre o ceràmics ques’escalfen en el microones i altresque no. Depèn de la seva composi-ció. Un metall que rebi una radiacióde microones, s’escalfa perquè elselectrons lliures de l’estructura delmetall es mouen més, degut a queabsorbeixen la radiació de microo-nes, i es mouen amb més velocitat.Aquest moviment electrònic escalfael metall.

De fet, el magnetró del forn ésuna emissora i qualsevol metallque hi hagi dins del forn actuad’antena. Ja et vaig suggerir (Mans2007) que posessis un CD o DVDvell, o una bombeta de filament–amb el filament fos– a dins del mi-croones, i posessis el forn en mar-xa amb precaució i amatent a obrirla porta aviat. La fina capa de me-tall del CD s’escalfa tant que des-prèn guspires, i la bombeta sem-bla que s’encengui. Pots veure-hoal meu canal de YouTube. Si la for-ma del metall dins del forn és moltpunxeguda, per exemple si hi po-sem una forquilla, o si el metallestà en forma d’una capa molt fina,com el full de paper de plata –queno va ser mai de plata sinó d’es-tany i que ara tampoc és d’estanysinó d’alumini– pot passar ques’acumulin electrons a la punta oa la superfície, i poden arribar-sea descarregar algunes guspireselèctriques. Això passa quan la di-ferència de voltatge entre dospunts del metall supera la constantdielèctrica de l’aire, que és de3000000 volts per metre. Semblamolt, i ho és, però la intensitat decorrent que hi passa és molt peti-ta. I amb la guspira, es forma ozói òxids de nitrogen. No ho respirisgaire (figures 3, 4 i 5).

—Però si els metalls s’escalfen,com és que no s’escalfen les matei-xes parets del forn?

Si es fes funcionar el forn total-ment buit, s’aniria escalfant, perquè

les ones que emet el magnetró aalgun lloc van a parar. Al final lesones escalfarien el mateix magne-tró, que podria danyar-se. Per aixòels fabricants recomanen que no esfaci funcionar el forn quan no hi ha

menjar dins. El que passa és queen les capes fines de metall d’unCD o en el filament d’una bombe-ta el fenomen es veu més perquèhi ha molt poc metall, tot és a lasuperfície, i es generen fàcilment

Figura 5. El CD passat pel forn presen-ta a la seva superfície pautes radials icirculars generades per les guspires.Les dimensions de les pautes depenendel gruix de metall i del plàstic que cons-titueixen el CD. Foto de l’autor.

Figura 3. Una bombeta de filament s’encén per l’acció de les microones. Per pre-caució cal posar la bombeta sota un got de vidre, i obrir la porta del microonesimmediatament després d’observar l’efecte. Imatge de vídeo de l’autor.

Figura 4. Un CD o un DVD desprèn guspires per l’acció de les microones. Imatge devídeo de l’autor.

10 NPQ 461 • quart trimestre 2012

col·laboracions

guspires, per un fenomen addicio-nal conegut de l’electrostàtica quees diu el poder de les puntes, quefa que a les puntes s’acumulin mésfàcilment els electrons. Els metallsal microones s’escalfen, i no hi hamés perill que aquest. Bé, si hi haun material inflamable per allà, comel cartró d’una bossa de crispetes,i un objecte metàl·lic punxegut, potarribar a encendre’s el cartró i ge-nerar un incendi local. Però no pas-sa d’aquí.

Aquest efecte dels metallss’aprofita en les safates de daurar.Per la mateixa naturalesa del mi-croones, que escalfa l’aigua delsaliments, no pot escalfar gaire mésque a 100 oC. Si l’aliment és dinsdel forn en marxa molt de temps,l’aigua de l’aliment s’anirà vaporit-zant i bullint, però la temperaturaquasi no pujarà. En aquesta situa-ció, no es produeixen les reaccionsde Maillard i els aliments no es po-den daurar. El que han inventat sónunes safates de vidre amb alta pro-porció de metalls pesants, que enposar-les al microones s’escalfenconsiderablement, fins a més de200 oC, pel comportament que dè-iem dels metalls amb les microo-nes. En posar l’aliment dins de lasafata molt calenta, es daura la su-perfície per simple conducció de lacalor, i l’aliment queda més crui-xent. Es pot cuinar l’aliment amb elmicroones, mentre s’està daurantdins la safata de daurar. Aquest sis-tema no ha tingut gaire èxit, i el quehan fet els fabricants és dissenyarforns de microones que porten in-corporada una resistència elèctricaque actua de grill, i poden cuinarsimultàniament amb microones iamb radiació infraroja, coent i dau-rant els aliments alhora. El forn decasa és així.

Perill número 2. La fuita demicroones per la porta

—Ai, sí, quina por... Com que noles veus no saps si s’escapen.

Un dels temors que generen elsforns de microones és que es pu-guin escapar microones per la por-ta. Hi ha aquell temor a l’invisible.Però, per lògica, si s’escapessinmicroones per la junta de la porta,ens escalfaria el nostre cos, perquèla nostra mà o la nostra panxa éssimilar al tros de pollastre que po-sem a descongelar.

—Similar, similar...

Des del punt de vista de la com-posició som similars: teixits orgànicsamb un 70 o 80 % d’aigua. Si nonotem que ens escalfem prop delmicroones, és que no hi ha fuita.

—Però no poden escapar-se pelvidre de la porta? De fet, veiem l’in-terior del microones amb la bombetainterior, i si la llum visible pot esca-par-se i és radiació electromagnèti-ca, les microones que també ho són,potser s’escapen...

Les microones no poden sortirpel vidre de la porta perquè la portaestà feta amb dos vidres que tenenentre ells una malla metàl·lica ambforadets d’1 o 1,5 mm de diàmetre.Abans ja hem comentat que les mi-croones tenen unes longituds d’onad’uns 12 cm. En arribar a la malla,simplement no hi poden passar. Per-què s’escapessin el forat hauria deser força gran, d’uns 4 o 5 cm. Elfenomen és, però, més complex,perquè les ones es difracten en pas-sar per un foradet; però, en termesgenerals, els foradets són tan petitsque pràcticament no s’escapa radi-ació de microones de dins del forn.La llum visible sí que pot travessarels foradets, perquè té unes longi-tuds d’ona de 400 a 750 nm (viola-da i vermella, respectivament), és adir de 0,0004 mm o 0,00075 mm,que poden creuar forats milers devegades més grans sense distorsióapreciable.

Per tant, no pateixis, ni per lesjuntes de la porta ni pel vidre s’es-capen les microones...

—Jo t’he vist fer un experimentque sembla contradir això que es-tàs dient. És l’experiment del telè-fon dins del microones.

No, no és cap contradicció. L’ex-periment consisteix en el següent.Poses el telèfon mòbil dins del fornde microones, tanques la porta, NOENGEGUES EL FORN i truquesamb un altre telèfon cap al telèfonde l’interior del forn. El telèfon dedins del forn rep la trucada senseproblemes.

—Això vol dir que la radiació detelèfon mòbil és capaç de penetrardins del forn. I per tant, com que laradiació de microones és similar,també la radiació de microones potescapar-se...

Com a argument no està mala-ment, però falla per un parell depunts. Tant la telefonia mòbil comles microones són radiacions elec-tromagnètiques, i no estan lluny lesunes de les altres, realment. La te-lefonia mòbil GSM opera amb fre-qüències de 900 i 1800 MHz, i laUMTS/3G entre 2110 i 2170 MHz,depenent dels operadors. Aquestesdarreres freqüències s’acosten a lesdel magnetró, que és de 2450 MHz.Però quan truquem al mòbil de dinses connectarà per la banda de GSM,de 900 o 1800, no tan propera, i proudiferent perquè ja no tingui les ma-teixes limitacions que les microones.En particular, aquestes freqüènciespoden travessar parets de metallsno excessivament gruixudes. Potsprovar de trucar al telèfon mòbil po-sat dins d’una olla de pressió tapa-da i veuràs que també reacciona ala trucada. De tota manera, hi ha unaatenuació de les ones en travessarmaterials: tothom sap que la cober-tura de mòbil es redueix molt en elssoterranis, o dins dels ascensors.

—El mòbil de l’olla reacciona per-què el truques de prop.

No és veritat. Jo truco a la xar-xa, ho capta l’antena més propera,

NPQ 461 • quart trimestre 2012 11

col·laboracions

va allà on vagin les trucades, allàem busca el meu mòbil, el trobadins de l’olla, i s’hi comunica. Escomunicaria directament de telèfona telèfon si fessis una connexió Blu-etooth.

Per Internet he vist diversos ví-deos de sonats que posen el seutelèfon mòbil vell dins del microo-nes i engeguen el forn. El telèfonqueda destruït, els metalls que con-té comencen a desprendre guspi-res, els plàstics es cremen i es de-formen, i el forn queda ple de fumnegre repugnant. Són ganes de fersalvatjades...

—I, escolta, com és que no esfon la bombeta que hi ha dins delmicroones?

M’imagino que deu ser perquèestà protegida per una reixeta ambforadets que, com el vidre de la por-ta, no deixen travessar la radiacióde microones. Almenys al forn decasa és així.

Perill número 3. Els líquidsescalfats en microonespoden bullir bruscament icremar-te

—He sentit a dir que molta gentha escalfat aigua al microones, i queen posar-hi el te o el cafè soluble,l’aigua ha bullit tota de cop i els hafet cremades degut a la projecciód’aigua bullint a la cara o a la mà.No em diràs que també és una lle-genda urbana...

No, això és cert. Un recipientamb les parets molt llises amb ai-gua, posat al microones, pot arribara escalfar-se a més de 100 oC sen-se bullir. És el que en els fulletonsd’alguns forns en diuen l’ebullicióeruptiva.

—I això és possible?

L’aigua bull a 100 oC a la pres-sió atmosfèrica, però per tal que es

produeixi l’ebullició s’han de crearbombolletes de vapor a algun punt.Si la superfície del recipient és moltllisa, no es formen aquestes bombo-lletes, i l’aigua «no sap per on co-mençar a bullir», per dir-ho en ter-mes col·loquials. En altres paraules:si la superfície del recipient està ero-sionada o és una mica porosa, esvan creant bombolletes en arribarals 100 oC, però si no, pot passarque l’aigua estigui a més de 100 oC,no hagi bullit, la traiem de l’aparell ien posar-hi la bosseta de te o laculleradeta de cafè instantani, bullitota la massa de cop, i es pot pro-jectar fora del recipient cremant-nos.És una situació fora de l’equilibrinatural, és un fenomen metastable,que vol dir que s’aguanta uns mo-ments però aviat va a la situaciód’equilibri, que en aquest cas és lasituació d’aigua bullint a 100 oC. Lespetites partícules del cafè o del te,o l’agitació amb una cullereta, o lasimple agitació en el moment detreure el recipient del forn podenprovocar l’ebullició.

De fenòmens metastables n’hiha molts altres. Per exemple, es potrefredar l’aigua per sota de 0 oC sen-se que congeli. O es pot sobresatu-rar una dissolució amb alguna salsense que comenci a cristal·litzar. Isempre, una petita pertorbació ge-nera que el sistema vagi cap a l’equi-libri. Recordo que vaig deixar unaampolla d’aigua amb gas dins delcongelador durant unes hores. L’ai-gua devia estar almenys a uns 10sota zero, però no havia congelat.Va ser obrir el tap, es van despren-dre algunes bombolles, i tota la mas-sa va congelar-se gairebé instantà-niament... Va ser màgic, que diriaen Ferran Adrià.

—I això de l’ebullició brusca nopodria passar en un recipient posatal foc?

Doncs no, això no pot passar, oés extraordinàriament improbableque passi, si escalfem l’aigua en unrecipient al foc. Perquè allà l’ener-

gia es subministra a l’aigua des desota –des del gas, la placa ceràmi-ca o el fons del recipient en les cui-nes d’inducció– i això ajuda a crearcorrents de convecció a l’aigua quedificulten el sobreescalfament i fa-ciliten la creació de bombolles devapor. Però en els microones l’ai-gua s’escalfa més o menys tota al’hora, i aquests corrents de convec-ció són més difícils que es generinespontàniament. Has de pensar queles microones penetren a tot el ma-terial, fins a uns quatre centímetres,i escalfen tota la massa de cop.

Perill número 4. Els alimentscuinats o escalfats almicroones queden irradiats

En termes absolutament etimo-lògics, podem dir que és cert: elsaliments han rebut radiació de mi-croones, i per tant, han quedat irra-diats.

—Bé, el que volen dir els detrac-tors dels forns de microones és quepotser els aliments que han rebutdosis altes de radiació, s’han modi-ficat d’alguna manera. Potser l’ADNde les cèl·lules del menjar ha mu-tat, o potser als aliments els ha que-dat una mica de la radiació, i aixòens pot ser nociu...

Bé, bé, aquí hi ha diversos argu-ments. D’entrada, les microones nosón radiacions ionitzants, és a dir,que no provoquen mutacions en elséssers vivents, ni afecten l’ADN. Unésser viu que rebés una dosi impor-tant de microones simplement s’es-calfaria i podria cremar-se de formaconsiderable, però no veuria incre-mentat el seu risc de desenvoluparun tumor. Tot això, si algú rebés unadosi de microones, cosa difícil per-què amb la porta tancada no s’es-capen microones, i amb la portaoberta el forn es para.

I els aliments, queden irradiats?Tota radiació electromagnètica faalguna cosa. Per exemple, irradies

12 NPQ 461 • quart trimestre 2012

col·laboracions

els aliments amb llum visible i elspots veure. Els irradies amb radia-ció infraroja i els escalfes. Els irra-dies amb microones i també els es-calfes per un mecanisme diferent.Si els irradies amb radiació beta(que no és radiació electromagnèti-ca, sinó un feix d’electrons) o ambradiació gamma, que sí que és elec-tromagnètica, els organismes viusque hi hagi als aliments (microorga-nismes patògens o no, larves, o al-tres bitxets) moren, i els seus cadà-vers passen a incrementar el valornutritiu de l’aliment. Això ho fan ambles patates, no totes, i amb altresfruites o verdures. Si irradies ali-ments amb raigs X en podràs veu-re, amb la tècnica oportuna, comsón per dins, si tenen ossos o espi-nes, etc.

Però en cap d’aquests casos al’aliment no li queda radiació, natu-ralment, de la mateixa manera quea la teva mà no li queda llum quan liha tocat el sol. Li pot quedar more-nor, però la morenor és melaninagenerada als melanòcits, no ra-diació. La radiació no s’acumula.Un cop ha fet l’efecte que faci–il·luminar, escalfar, generar mela-nina...– la radiació ja ha desapare-gut, i per descomptat ja no existeix,i a l’objecte irradiat no n’hi queda.

—Però hi ha objectes que un copirradiats desprenen llum. A casa hiha una marededéu de Lourdes i unfantasma de joguina que un copil·luminats de forma intensa són fos-forescents.

La fosforescència existeix. Peròno és que la radiació lluminosa s’ha-gi acumulat a la figura. El que ha fetha estat excitar alguna molèculad’alguna substància component dela figura, que ha passat a un estatexcitat. I després aquestes molècu-les retornen al seu estat normal idesprenen llum d’alguna freqüènciavisible. Però no desprenen la radia-ció que tenien acumulada, perquèno en tenien, sinó que generen unallum nova. És com a les camises

rentades amb detergent que contéun blanquejant òptic, com l’estilbè.La llum ultraviolada del Sol excita lamolècula del blanquejant òptic, que,un cop dipositat sobre la fibra, des-prèn llum visible que n’augmenta labrillantor.

L’única manera que un alimenttingui acumulada radiació és que ala seva composició hi hagi algunasubstància radioactiva, o li hagi anata parar a la seva superfície algunapartícula radioactiva. Estem parlanten tots dos casos de matèria radio-activa, no de radiació acumulada.Moltes aigües minerals naturals–com l’Aigua de Vichy– són unamica radioactives, perquè en traves-sar les capes rocoses del terrenyhan dissolt petites quantitats de gasradó. Hi ha llocs com Bad Gastein,a Àustria, on l’aigua mineral que hibrolla conté dosis elevades de radó,que els pacients dels balnearis re-ben via cutània o inhalant-lo. El radóno és retingut pels teixits, i s’elimi-na al cap de 30 minuts o 3 hores,segons la via d’entrada, però men-trestant ha tingut temps d’anar fentdesintegracions radioactives dinsnostre que, segons la publicitat delsbalnearis, milloren trastorns crònicscom el reumatisme o l’asma. Tam-bé alguns pacients fan estades a l’in-terior de mines abandonades on laconcentració de radó a l’aire és méselevada que a fora.

—Però tot allò de que la radio-activitat mata...

És clar que mata, a dosis eleva-des. Molts aliments contenen certesdosis d’isòtops radioactius de formanatural, la carn, les fruites, el ma-risc –el doble que la carn– les ai-gües minerals, les aigües de l’aixe-ta, l’aire de certs soterranis o decertes cases, o el fum del tabac...Però tot això són sempre substàn-cies radioactives contingudes enl’entorn o els aliments. No és radia-ció acumulada en els aliments pelfet d’haver-los irradiat. En fi, no hipodem entrar perquè no és el tema.

Perill número 5. Lesmicroones dels telèfonsmòbils

Hauràs sentit a dir que amb dostelèfons mòbils pots fer un ou dur...

—I ho he vist per Internet, efec-tivament. Es posen les antenes dedos mòbils enfrontats, es posa unou al mig, i al cap d’uns quants mi-nuts l’ou està cuit.

I t’ho creus.

—Si ho ensenyen, deu ser cert,oi? Encara que el que ensenyen perInternet no sempre és fiable.

Això s’ho va inventar l’any 2000un editor de revistes americà per feruna broma, algú s’ho va creure i hova difondre, i des de llavors hi hahagut dotzenes de persones que hohan intentat fer, usant fins a 100 te-lèfons, sense cap èxit. D’entrada,perquè ja no queda clar on és l’an-tena dels mòbils actuals...

Però amb un càlcul ben simplepodries veure que això de coureous amb telèfons mòbils és unafaula. Els pesos dels ous van comles camises: els de classe S pe-sen menys de 53 g; els de classeM, entre 53 i 63 g; els de classe Lentre 63 i 73 g; i els XL, més de73 g. La mitjana és d’uns 62 g.Imagina’t que vols escalfar un oude 62 g des de la temperatura am-bient –posem 20 oC, encara quel’ambient quan escric això és de29 oC...– fins a la temperatura decoagulació de les proteïnes de laclara i el rovell, que és de 63 i68 oC, respectivament (recordaL’ou dur de l’Everest). Posem quel’escalfem fins a 65 oC. Un càlculfàcil, suposant que la calor espe-cífica de l’ou és com la de l’aigua–1 caloria per gram i grau–, ensdiu que hem de subministrar-li2790 calories, o 11662 joules. Unmicroones de 750 W, si tota la po-tència s’invertís a l’ou, ho faria ambuna mica més de 15 segons. Però

NPQ 461 • quart trimestre 2012 13

col·laboracions

un telèfon mòbil té una potènciad’emissió mil vegades menor, il’emet en totes direccions. O siguique l’ou tardaria a escalfar-se moltmés de 15000 segons, que sónmolt més de 250 minuts, i a mésl’ou s’aniria refredant amb l’ambi-ent...1. O sigui que res de res.

—Però quan parles molta esto-na pel mòbil se t’escalfa l’orella...

I això et passarà tant si està en-gegat com si està parat...

Hi ha molts més mites i perillsrelacionats amb els forns de micro-ones. Per exemple, es diu que nohas de regar les plantes amb aiguaque ha passat pel microones, per-què es moriran les plantes.

—I és cert?

És fàcil de comprovar que ésmentida. Prova-ho tu mateix. Lesplantes se’t moriran si hi tires aiguade microones bullent, però si no, no.També hi ha el conte de la senyoraque va posar el seu gosset al mi-croones per assecar-lo.

—No m’ho crec.

Doncs sembla que és cert...També sembla que és cert que hiha gent que al motel confon la cai-xa de cabals de seguretat amb elforn de microones, i posa una pizzaa descongelar a la caixa forta, notroba el sistema de posar-lo en mar-xa, truca a recepció... i fa el ridículmés espantós. També es diu que laURSS va prohibir els forns de mi-croones el 1976, però que Gorbat-xov els va autoritzar després. Sim-plement és fals. O que els alimentscuinats amb microones dins d’unrecipient de plàstic provoquen càn-cer. No hi ha tampoc evidències deque sigui cert, ni sembla que siguifàcil de comprovar.

—Jo, per si un cas, procuro nocuinar al microones amb recipientsde plàstic.

1 Aquesta és una aproximació molt ele-mental. La quantitat de radiació queabsorbeix un cos degut a una font deradiació del tipus que sigui –ionitzant ono– es mesura amb la SAR (SpecificRadiation Rate), que és una dada expe-rimental: és la quantitat de radiació queefectivament ha absorbit un cos proce-dent de la font de que es tracti. A Europa,i per a telèfons mòbils, està estipuladaen 2 W/kg. El meu mòbil emet una SARde 0,358 W/kg, valor similar al d’altres.

I fas bé si no saps si el plàstic ésadequat per microones, perquè po-drien deformar-se i deixar de taparbé. El tema del càncer el deixaremfins que n’hi hagi alguna evidència,que per ara no és el cas.

LA FLORIDA CONGELADA

Havia dit que acabaríem parlantde la Florida Congelada.

—L’estat americà de Florida téun clima subtropical, o sigui que aFlorida pràcticament no hi gela mai.Què és això de la Florida Conge-lada?

És un pastís. Potser recordesque algun cop hem parlat del’omelette norvegienne o truita no-ruega. Aquest és un pastís que vapopularitzar el comte Rumford capal 1804 per explicar les propietatstèrmiques de les substàncies. Sem-bla que el pastís es va inventar ameitat del segle XVIII, i consisteixen un gelat envoltat de pa de pessici merenga gratinat al forn. De foraes molt calent, però a dins és gelat,i el plat és estable durant uns mi-nuts degut a les propietats aïllantstèrmiques de la merenga. Aquestplat rep també altres noms, com trui-ta sorpresa, gelat al forn, i als res-taurants americans n’hi solen dirBaked Alaska, és a dir, Alaska alforn.

Doncs bé, quan va començar totel moviment de la gastronomia mo-lecular, un dels fundadors, el físic igastrònom hongarès-anglès Nicho-las Kurti, es va dedicar a fer prepa-racions gastronòmiques curioses.Feia poc que s’havien popularitzatels forns de microones, i el 1969 seli va acudir de preparar unes pos-tres que fossin l’invers del BakedAlaska. És a dir, un plat que per forafos gelat però per dins calent, i fetal microones. Se li va acudir fer unamerenga amb un sot a l’interior enquè hi va posar un licor alcohòlic.Ho va posar tot al congelador, i en

el moment de servir-ho ho va posaral microones. El líquid alcohòlic nos’havia congelat, i al microones,amb un màxim de quinze segons,es va escalfar notablement, però lamerenga no gaire, perquè contépoca aigua i és gelada. Fred perfora, i calent per dins: un ReverseBaked Alaska, o, com després vanbatejar-ho, un Frozen Florida: unaFlorida congelada. Ara a l’interior hiposen una barreja de melmelada,sucre i brandi.

—No et convé, que ets diabètic.

Ni tan sols parlar-ne...?

REFERÈNCIES

Kurti, Nicholas, Kurti, Giana (1988,1997). But the crackling is su-perb. An anthology on Food andDrink by Fellows and Foreingmembers of the Royal Society.Institute of Physics PublishingLtd, Londres.

Mans, C. (2007). Truita al salfumant.Notícies per a Químics n. 438,novembre-desembre, p. 5 a 13.

Mans, C. (2005). L’ou dur de l’Eve-rest. Notícies per a Químicsn. 424, març-abril, p. 5-11. In-clòs al llibre La truita cremada,cap. 12.

Mans, C. (2012). Youtube, canalclaudimans. Experiments 1, 11 i13 de http://www.youtube.com/user/claudimans?feature=mhee.Consulta agost 2012. ☯