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Uva no micro-ondas

Curiosidade de cientistas pode provocar revolução na produção de microprocessador

Fernando Reinach, O Estado de S.Paulo

02 de março de 2019 | 03h00

Se você cortar uma uva ao meio e colocar as metades no forno de micro-ondas levará um susto. Faíscas surgem na interface das metades e um gás colorido, daqueles de filme de terror, começa a flutuar sobre a uva. O experimento pode ser feito em casa. Não há risco para você ou o micro-ondas. A novidade é que cientistas conseguiram explicar o que acontece com a uva. E o que descobriram pode revolucionar a construção de chips de computador.

Para estudar o fenômeno, os cientistas usaram uvas ou esferas de gelatina de diferentes tamanhos, um micro-ondas, câmaras capazes de detectar calor, filmadoras de alta velocidade e equipamentos capazes de analisar a cor dos gases. A primeira observação é que você pode obter o mesmo fenômeno com duas uvas inteiras, mas o importante é que as esferas se toquem. É por isso que geralmente as uvas têm de ser colocadas em um pedaço de vidro côncavo.

Se as faíscas separam as metades, a inclinação do vidro faz com que elas se juntem novamente. Em segundo lugar, a uva tem de ter aproximadamente o mesmo diâmetro do comprimento de onda da radiação do forno de micro-ondas quando a radiação está no interior da uva. O comprimento de onda produzido por um forno comercial é de 12 centímetros, mas quando ele penetra no volume líquido da uva se reduz para cerca de 2 centímetros. A esfera tem de ter esse diâmetro para a coisa funcionar.

Quando você coloca só uma uva no forno, ela esquenta, mas não produz faíscas ou gases coloridos. Nesse caso, os cientistas descobriram que as ondas eletromagnéticas ficam presas no interior da uva e esquentam o seu centro (ou seja, ela é esquentada de dentro para fora – o contrário do que ocorre em um forno onde o ar é aquecido).

Com duas uvas distantes 2 centímetros, cada uma esquenta independentemente e nada ocorre. Agora, quando você aproxima uma uva da outra, o centro de calor se desloca do centro da uva em direção à outra uva e esse deslocamento aumenta gradativamente.

Quando as uvas (ou suas metades) se tocam, o calor se concentra no local onde elas se tocam. E, como esse local é muito pequeno, a intensidade de energia por unidade de área é máxima. Aí surgem faíscas e o líquido se transforma em plasma, algo semelhante ao que ocorre na chama de uma vela. Analisando o plasma, os cientistas descobriram que sua cor se deve à emissão de luz por átomos de potássio e sódio, que são dois íons presentes nas células dos seres vivos em grande quantidade. 

O feito dessa concentração de energia em um ponto muito pequeno pode ser entendido com um exemplo simples. Imagine que uma mulher pise no seu pé com o salto do sapato: dói, mas não muito. 

Se ela estiver usando um salto muito pontudo, todo o peso estará concentrado em uma área minúscula e aí pode até furar seu pé. É essa concentração de energia em uma área pequena que provoca a formação do plasma na interface das esferas. 

Mas, para o fenômeno acontecer, o diâmetro de cada uma das esferas tem de ter aproximadamente o comprimento da onda eletromagnética produzida pelo forno. É por isso que o truque não funciona com outras frutas. A uva não é especial. Só tem o tamanho correto. 

O interessante dessa descoberta é que ela tem aplicações práticas. Se você ajustar o comprimento de onda de uma radiação eletromagnética ao tamanho do objeto, é possível concentrar toda a energia exatamente na interface do par de objetos sem precisar mirar ou focar as ondas nesse local – quando usamos uma lente para queimar madeira, a lente foca a energia luminosa numa área pequena. Esse truque talvez permita no futuro a gravação de circuitos ainda menores nos chips de computadores. É nisso que os cientistas estão trabalhando agora.

Não é impressionante que a curiosidade que levou os cientistas a estudarem um truque divulgado na internet possa provocar uma revolução na produção de microprocessadores? É por isso que devemos deixar os cientistas perseguirem os problemas que atiçam sua curiosidade.

MAIS INFORMAÇÕES: LINKING PLASMA FORMATION IN GRAPES TO MICROWAVE RESONANCES OF AQUEOUS DIMERS. WWW.PNAS.ORG/CGI/DOI/10.1073/PNAS.1818350 116 2019

*É BIÓLOGO

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