Mikrovalna pećnica, danas neizostavan kuhinjski aparat, nastala je kao nusproizvod razvoja radarskih komponenti u Drugom svjetskom ratu. Ovo je priča o ocu mikrovalne pećnice, Percyju Spenceru, američkom inovatoru i inženjeru koji je preminuo 7. rujna 1970. godine
Spencer je rođen u ruralnom gradiću Howlandu u saveznoj državi Maine 1894. godine. Prvi se puta susreo sa strujom još kao tinejdžer, kada je lokalna tvornica papira odlučila dovesti struju u njegov rodni grad. Iako nikada nije školovan kao inženjer elektrotehnike, sudjelovao je u postavljanju električne mreže. Sa 18 godina pridružio se američkoj vojsci kao radiooperater. Za vrijeme noćnih dežurstava čitao je stručnu literaturu i samostalno učio matematiku, fiziku, metalurgiju, kao i druge tehničke znanosti.
Poslije mornaričke službe zaposlio se u tvrtki Raytheon koja se bavila proizvodnjom komercijalne elektronike, pogotovo vakuumskih cijevi, tada vrhunca moderne tehnologije. Tvrtka je bila jedan od najvećih vojnih kooperanata američke vlade. Početkom Drugog svjetskog rata Raytheon je dobio ugovor za proizvodnju magnetrona, vakuumske cijevi visoke snage koja je bila glavni dio radara. Magnetron je u svojoj originalnoj konstrukciji zahtijevao visoku razinu preciznosti što je njegovu proizvodnju činilo sporom i skupom.
vezane vijesti
Spencer je uspio znatno ubrzati proizvodnju (početno se proizvodio jedan magnetron tjedno, a unapređenje je dovelo do njih 2600 dnevno). Omogućena je niska cijena i masovnost proizvodnje. Projekt razvoja radara bio je od ogromne važnosti, uz bok projekta razvoja atomske bombe. Za svoj doprinos Spencer je nagrađen s 'Distinguished Public Service Award', najvišim civilnim odlikovanjem koje dodjeljuje američka mornarica.
Jednog dana za vrijeme eksperimenta prošao je ispred upaljenog magnetrona te je kasnije primijetio da se čokoladica, koju je imao u stražnjem džepu, otopila iako on nije osjetio nikakvu toplinu. Iako nije prvi koji je primijetio ovaj fenomen, bio je prvi koji ga je istraživao. U daljnjim eksperimentima zagrijavao je jaja, vodu te zrna kukuruza (omogućivši nastanak prvih kokica). Kasnije je koncentrirao zračenje magnetrona usmjerivši ga u zatvorenu metalnu kutiju.
Time je nastala mikrovalna pećnica kakvu poznajemo danas. Raytheon je podnio prijavu patenta za ovaj izum 1945. godine, a prva mikrovalna pećnica došla je na tržište 1947. godine. U početku to je bio uređaj od 340 kg s vodenim hlađenjem i cijenom od 2000 američkih dolara (30 000 dolara u današnjoj valuti), namijenjen za restorane.
Spencer je kasnije postao jedan od direktora u Raytheonu, a za vrijeme svoje karijere proizveo je 300 patentiranih izuma. Za svoje doprinose nagrađen je brojnim nagradama i počastima, pa i počasnim doktoratom na Sveučilištu u Massachusettsu, iako nikada nije imao formalno obrazovanje.
Za one koji žele znati više
Mikrovalna pećnica radi tako što elektromagnetski (EM) valovi mikrovalne pećnice pobuđuju molekule vode u hrani. Naime, molekula vode ima svojstvo polarnosti zbog asimetričnog vezanja dvaju atoma vodika i jednog atoma kisika. Jedan kraj molekule ima pozitivan naboj, dok drugi kraj ima negativan naboj, tj. molekula vode električni je dipol. EM valovi koji dolaze u kontakt s molekulom vode uzrokuju promjenu smjera gibanja molekule velikom brzinom, određenom frekvencijom titranja vala. Ovo brzo gibanje uzrokuje sudare molekula i trenje, čime se otpušta toplina i zagrijava hrana. Frekvencija rada mikrovalne pećnice je 2.4 GHz, odabrana kao balans između topline koju može generirati titranje molekula vode i dubine prodiranja EM valova u materiju (EM valovi veće frekvencije slabije prodiru u materijal).
Pećnica je konstruirana tako da magnetron velike snage „pumpa” EM valove u metalnu kutiju u kojoj dolazi do refleksije valova o metalne stranice i konstruktivne interferencije. Ovaj mehanizam možemo vizualizirati prvo zamislivši žicu gitare koja je učvršćena s oba kraja. Trzanjem žice javljaju se „trbusi”; brjegovi, odnosno maksimumi vala. Bržim trzanjem žice javljat će se sve više maksimuma, čiji broj ovisi o brzini trzanja i duljini žice. Na mjestima maksimuma dolazi do grijanja hrane.
Zbog ovog fenomena hranu u pećnici potrebno je rotirati kako bi došlo do ravnomjernog zagrijavanja hrane. EM zračenje zbog konstrukcije pećnice ne može pobjeći van. Naime, metalni su zidovi neprobojni za EM zračenje. Vrata pećnice su prekrivena finom metalnom mrežicom čija su okna puno manja od valne duljine te EM val takvu mrežu „vidi” kao kontinuiranu plohu.
Za one koji žele znati još više, preporuka je članak na sljedećoj poveznici.
