Schermare i forni a microonde

I forni a microonde sono la prova che le radiazioni elettromagnetiche possono avere effetti inaspettati. Il perchè è spiegato nel primo e storico articolo di questo blog. Volendo riassumere, il fenomeno è il seguente: le microonde trasportano energia e questa energia viene tutta rilasciata nelle molecole d'acqua di cui è composto la nostra porzione di cibo da riscaldare o da cucinare.
Ma è possibile che le radiazioni del forno al microonde sfuggano e invece di finire nel cibo vadano altrove? La risposta è "si, si può verificare, e si può rimediare"
Purtroppo è difficile confinare l'energia. Alcuni costruttori fanno del loro meglio per trasformare il forno a microonde in una gabbia di Faraday. Questo è un dispositivo elementare, noto sin dalle prime scoperte sull'elettricità, per trasferire l'elettricità (che si propaga nell'aria mediante scosse o radiazioni) nelle maglie di una gabbia sotto forma di corrente elettrica; ma poichè la griglia del forma non è messa a terra, la corrente elettrica non scompare ma viene dissipata dalle maglie e riemessa a frequeza diversa. In effetti è possibile osservare delle maglie nelle finestre degli sportelli di alcuni forni a microonde. Alcuni produttori, più saggiamente, hanno deciso di eliminare la finestra e le maglie, per rivestire interamente la camera del forno a microonde con superfici metalliche; questo sistema corrisponde a una gabbia a maglie fittissime, quindi più efficente. Nota: la tecnica della gabbia di Faraday diventa molto più efficente con una superficie metallica. Ad esempio la carta stagnola avvolta attorno un telefonino isola completamente, per riflessione, il suo segnale.

Tuttavia è impensabile tenere a bada tutte le onde in questo modo, perchè ci sono effetti ondulatori e quantistici (bhè, queste sono cose troppo difficili da spiegare in un blog...bisognerebbe studiare la Fisica bene). Per verificarlo basta prendere un apparecchio che riceve microonde e vedere se funziona dentro il forno (ovviamente spento! se no si cuoce!). Apparecchi che funzionano a microonde ne abbiamo parecchi purtroppo: telefoni cellulari e cordless sono i più comodi e diffusi, ma dobbiamo essere più precisi. Il forno a microonde funzione alla frequenza di 2.4 GHz. In questo blog si è visto che il range delle microonde comprende frequenze abbastanza diverse. Insomma serve un cellulare che funziona alla stessa frequenza usata dai forni a microonde, ovvero un cellulare UMTS oppure 3G. In alcuni blog si consiglia di usare un cellulare qualunque, ma questo potrebbe usare una frequenza di poco diversa da quella che ci serve per la verifica.
Si prende un cellulare UMTS accesso, lo si mette nel forno (spento) e si chiude lo sportello; adesso provate a chiamare quel numero: se il telefono squilla e c'è campo allora il forno non è schermato bene. Banale no?
Schermare il forno è un'altra banalità, almeno concettualmente. Basta ricordare che l'acqua è quella sostanza che assorbe tutte le onde della frequenza di 2,4 Ghz per il fenomeno fisico della risonanza. Allora per fermare un'onda di quella frequenza basta dell'acqua. Per schermare un forno a microonde basta dell'acqua. Ovviamente mi rendo conto di quanto scomoda sia questa soluzione; non resta che essere creativi e trovare un modo elegante per mettere dell'acqua attorno al forno.

Nel frattempo quando il forno è acceso, evito di stare vicino e guardare dall'oblò il cibo che si cuoce.
E ho pure dismesso il mio telefonino UMTS per tornare ad usare (con parsimonia e con le cuffie) un telefono soltanto dual band con scheda GSM.

6 commenti:

  1. Sono il responsabile R&D di un'azienda leader nel settore microonde.
    Credo che ci sia la necessità di mettere un poco di chiarezza in questo argomento.
    Il forno a microonde è un'ottima gabbia di Faraday progettata per essere efficace alla frequenza di 2.45 Ghz o superiore, che è la frequenza generata da questi dispositivi. A frequenze diverse da questa l'effetto schermante non è efficace. I cellulari non trasmettono a 2.45 Ghz ma a 800 Mhz, 900 Mhz, 1.8 Ghz e 1.9 Ghz. Per questo motivo i cellulari funzionano nel microonde. Inoltre ci sono delle precise normative che impongono che la massima dispersione di microonde al di fuori della cavità risonante sia al di sotto di 5mW al centimetro quadrato.
    Oltretutto non è necessario scomodare la fisica quantistica perchè è tutto spiegabile con le leggi di elettrotecnica.
    Lo sportello del microonde ha un effetto schermante, cioè riflette indietro le onde che lo investono. L'acqua invece assorbe le microonde, trasformandole in calore. I due effetti sono perfettamente contrapposti.
    L'acqua assorbe perchè è polare, non perchè è "risonante".
    Insomma c'è un po' di fisica mescolata con un po' di considerazioni frettolose nel post precedente.
    Detto questo mi sento anch'io di sconsigliare di appoggiare il muso sullo sportello del microonde: quando è nuovo è certamente apposto ma dopo qualche anno e qualche centinaia di vigorose aperture e chiusure un comune mortale non ha possibilità di verificarne i valori di dispersione...

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    1. @ Matteo Posso chiderti una cosa? siccome sei un esperto ho avuti un problema con il mio forno a microonde, nel lato interno della porta proprio dove c'è quella pellicola con quella griglia nera che sembra fatta di plastica ho avuto una lesione. Il forno ha solo qualche giorno di vita ,erroneamente ho messo un piatto crisp non adatto alla capienza capienza del mio forno, ed avendo questo piatto un bordo metallico ha fatto scintille è si è bruciato di mezzo cm. L'Ho portato ad un centro assistenza e mi hanno detto che ovviamente nn c'è garanzia ma che quella lesione non fa nulla...posso andare avanti così. Secondo Te é èpericoloso ???

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    2. E' possibilie modificare il comportamento delle onde fuori di un forno a microonde e indirizzarle su uno specifico punto? Per essere piu' chiaro, si e' arrivati a creare una arma che utilizzi le onde elettromagnetiche? o ancora siamo sulla serie " Odissea nello spazio"?

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  2. Grazie Matteo,
    hai proprio ragione, è necessaria chiarezza su questo argomento e mi scuso con i lettori tutti se il post risulta poco chiaro o impreciso.
    Sfortunatamente dobbiamo ricordare che molti cellulari emettono ad una frequenza alta, dipende dall'operatore che si usa o dalla tecnologia usata. Ad esempio le connessioni UMTS o le internet key raggiungono e superano la frequenza soglia di 2.45Ghz.
    Come giustamente dici, la gabbia di Faraday è un fenomeno di elettromagnetismo, e la fisica quantistica è coinvolta solo nella emissione dell'energia, un fenomeno trascurabile. Scusate se ho fatto confusione.
    Infine l'acqua assorbe energia perchè la sua molecola è polare, ma l'assorbimento massimo si ha proprio per una frequenza di 2.45 GHz a causa del fenomeno della risonanza.

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  3. Ottimo spunto. Visto che il telefonino funziona su bande diverse si può provare con il bluetooth o con il wifi, che funzionano proprio sui 2.4 Ghz (a meno di non prendere il wifi 802.11a che funziona a 5Ghz)

    Roberto

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    1. Concordo con Anonimo 19 luglio 2013

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