Cómo funciona un microondas

Las microondas son una forma de radiación “electromagnética”, es decir, son ondas de energía eléctrica y magnética que se mueven juntas por el espacio. La radiación electromagnética abarca un amplio espectro que va desde las ondas de radio muy largas hasta los rayos gamma muy cortos. El ojo humano sólo puede detectar una pequeña porción de este espectro llamada luz visible. Una radio detecta una porción diferente del espectro, y una máquina de rayos X utiliza otra porción.

La luz visible, las microondas y la radiación de radiofrecuencia (RF) son formas de radiación no ionizante.    Las radiaciones no ionizantes no tienen la energía suficiente para desprender los electrones de los átomos. Los rayos X son una forma de radiación ionizante. La exposición a las radiaciones ionizantes puede alterar los átomos y las moléculas y provocar daños en las células de la materia orgánica.

Las microondas se utilizan para detectar coches que circulan a gran velocidad y para enviar comunicaciones telefónicas y televisivas. La industria utiliza las microondas para secar y curar la madera contrachapada, para curar el caucho y las resinas, para elevar el pan y las rosquillas, y para cocinar las patatas fritas. Pero el uso más común de la energía de las microondas por parte de los consumidores es el de los hornos de microondas. Las microondas tienen tres características que permiten su uso en la cocina: se reflejan en el metal; atraviesan el vidrio, el papel, el plástico y materiales similares; y son absorbidas por los alimentos.

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Calentamiento por microondas en la elaboración de alimentos

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Un horno de microondas (comúnmente conocido como microondas) es un horno eléctrico que calienta y cocina los alimentos exponiéndolos a la radiación electromagnética en el rango de frecuencias de las microondas[1] Esto induce a las moléculas polares de los alimentos a girar y producir energía térmica en un proceso conocido como calentamiento dieléctrico. Los hornos de microondas calientan los alimentos de forma rápida y eficaz porque la excitación es bastante uniforme en los 25-38 mm (1-1,5 pulgadas) exteriores de un alimento homogéneo con alto contenido en agua.

El desarrollo del magnetrón de cavidad en el Reino Unido hizo posible la producción de ondas electromagnéticas de una longitud de onda suficientemente pequeña (microondas). Al ingeniero estadounidense Percy Spencer se le suele atribuir la invención del horno de microondas moderno después de la Segunda Guerra Mundial a partir de la tecnología de radar desarrollada durante la guerra. Llamado “Radarange”, se vendió por primera vez en 1946.

Principio del calentamiento por microondas

Las microondas son ondas electromagnéticas que vuelan por el espacio a la velocidad de la luz. No podemos ver las microondas, pero si pudiéramos, veríamos que la cámara de cocción por microondas se ilumina con un intenso brillo.

Las microondas son más cortas que las ondas de radio pero más largas que la radiación infrarroja. Las microondas utilizadas para cocinar miden unos 12 centímetros de cresta a cresta, dice Louis Bloomfield, profesor de física de la Universidad de Virginia. A esta longitud de onda, las microondas son fácilmente absorbidas por la mayoría de los alimentos. Pero las partículas de un microondas, conocidas como fotones, no tienen suficiente energía para dañar las moléculas y causar cáncer como los rayos ultravioleta o los rayos X.

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Las microondas se sitúan entre las ondas de radio y la luz infrarroja en el espectro electromagnético. Las microondas utilizadas en la cocina miden unos 12 centímetros, es decir, un poco más que el diámetro de una pelota de béisbol.

Un componente llamado magnetrón genera las microondas a partir de la electricidad dentro del horno de microondas. Para alimentar el magnetrón, un transformador convierte la electricidad doméstica estándar de una toma de corriente de 120 voltios en unos 4.000 voltios o más. El voltaje calienta un filamento en el centro del magnetrón, que hace hervir los electrones.

Calentamiento de alimentos en microondas

Las microondas son herramientas importantes y potentes que se encuentran en los laboratorios de todo el mundo, aplicadas más allá de recalentar las sobras y en diversas aplicaciones químicas. Con la capacidad de calentar de forma eficiente, precisa y segura, las microondas de laboratorio benefician los procesos de síntesis química, digestión de materiales y pruebas de bienes de consumo. Para entender el origen de estos beneficios, vamos a echar un vistazo más de cerca a las microondas y cómo generan calor.

Una microonda es una onda electromagnética de baja energía con una longitud de onda de entre 0,001 y 0,3 metros y una frecuencia de entre 1.000 y 300.000 MHz (Figura 1). Los instrumentos de microondas de laboratorio (y domésticos) funcionan casi exclusivamente con microondas a una frecuencia de 2450 MHz (o 12,2 cm de longitud de onda).

En el caso de las microondas, el campo eléctrico es el principal responsable de la generación de calor, interactuando con las moléculas a través de dos modos de acción: la rotación dipolar y la conducción iónica (Figura 3). En la rotación dipolar, una molécula gira constantemente hacia delante y hacia atrás, intentando alinear su dipolo con el campo eléctrico siempre oscilante; la fricción entre cada molécula que gira da lugar a la generación de calor.

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