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COMO FUNCIONA UM MICRO-ONDAS?


Como Funciona um Microndas?

O Micro-ondas por dentro


Uma tecnologia disponível hoje em muitas casas, o forno de micro-ondas foi uma descoberta quase acidental de um pesquisador que desenvolvia pesquisas com um magnetron, um dispositivo eletrônico que gera micro-ondas a partir de energia elétrica: uma barra de chocolate, esquecida sobre uma bancada, derreteu quase imediatamente quando exposta à radiação das micro-ondas.
As micro-ondas já eram utilizadas na Segunda Guerra Mundial em radares, usados para detectar frotas inimigas invasoras, pelo fato de refletirem facilmente em superfícies metálicas

O primeiro forno de micro-ondas a chegar ao mercado norte-americano, em 1947, media quase 1,70 m de altura, pesava cerca de 380 kg e custava em torno de 5.000 dólares. O magnetron, peça-chave do aparelho, era resfriado com água que circulava por tubos de chumbo.


O MICRO-ONDAS Funciona assim: o alimento é bombardeado por micro-ondas de alta frequência, que são absorvidas pelas moléculas de água e de algumas outras substâncias (como certos tipos de gorduras e açúcares). Quando recebem essa energia, elas começam a vibrar intensamente, atingindo outras moléculas e gerando calor. Como as moléculas que esquentam nem sempre estão distribuídas de forma igual pelo alimento, dificilmente ele esquenta por inteiro e de modo uniforme.
Se você enrolar a comida em papel alumínio, vai dificultar o aquecimento, porque o metal protege as moléculas das micro-ondas. [Life's Little Mysteries]

Maiores Detalhes do Funcionamento do Forno Microndas

Para entender como um forno de micro-ondas pode cozinhar ou descongelar um alimento, devemos lembrar que a molécula de água é polarizada, ou seja, possui uma região eletrizada negativamente e outra região eletrizada positivamente. A água apresenta esse comportamento devido à disposição dos átomos que constituem sua molécula; o átomo de oxigênio, devido à sua maior eletronegatividade, tende a atrair elétrons dos átomos de hidrogênio. O modelo mostrado a seguir retrata a polarização da molécula de água e sua representação simplificada.




No gelo, as moléculas de água estão arranjadas em um padrão bastante organizado, com orientação e posições fixas. Mas, na água líquida, elas estão orientadas em um padrão aleatório, regido apenas pela tendência da molécula de água de formar pontes de hidrogênio. O diagrama a seguir mostra a disposição aleatória das moléculas de água líquida.



Se a água for colocada na presença de um campo elétrico intenso, suas moléculas tendem a girar e se alinhar com o campo. Isso ocorre porque, na situação em que o arranjo molecular é aleatório, as moléculas de água possuem uma certa energia potencial eletrostática, e a tendência natural, quando na presença do campo elétrico, é buscar uma situação de energia potencial mínima. O esquema a seguir mostra a orientação das moléculas de água quando na presença de um campo elétrico.


Quando gira devido à presença do campo elétrico, a molécula de água atrita com outras e converte parte de sua energia potencial eletrostática em energia térmica, ou seja, na presença de um campo elétrico, as moléculas de água passam a apresentar um "grau de agitação" maior. Em outras palavras, a temperatura da água aumenta.

Na câmara de cozimento de um forno de micro-ondas, a flutuação do campo elétrico é adequada para o aquecimento da água. Esse tipo de forno utiliza micro-ondas com frequência de 2,45 CHz ou 2,45 • IO9 Hz para alterar a orientação das moléculas de água bilhões de vezes a cada segundo. Essa foi a frequência escolhida porque ela não é usada em comunicações e também porque dá às moléculas de água o tempo necessário para completar uma rotação antes de inverter novamente sua orientação.

Isso explica por que apenas os alimentos contendo água, açúcares ou gorduras — ou outras moléculas polares — se aquecem no interior do forno; as moléculas polares absorvem a energia das micro-ondas e a convertem em energia térmica. Porcelana, vidro comum e plásticos não contêm moléculas de água na sua estrutura e, por isso, mesmo com o forno em funcionamento, não se aquecem pelo processo descrito. Já os recipientes metálicos não devem ser usados porque podem refletir as micro-ondas.

No final da página veja o video:  Como Funciona Um Micro-ondas  

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NANOTECNOLOGIA - Cientistas criam faca que corta água

Isso mesmo... Pesquisadores da Universidade Estadual do Arizona, nos Estados Unidos, desenvolveram lâmina especial que consegue partir gota ao meio. Resultado pode ajudar no estudo de estruturas celulares


Pesquisadores da Universidade do Estado do Arizona (Estados Unidos) conseguiram fabricar uma faca especial capaz de cortar uma gota d’água ao meio. As lâminas da faca foram feitas de zinco e cobre. Elas foram limpas com acetona e etanol e, posteriormente, secas com nitrogênio. Por último, as lâminas foram submergidas numa solução de nitrato de prata e colocadas para secar, resultando num revestimento altamente hidrofóbico — termo utilizado para substâncias que não se misturam com a água. Como resultado, um corte lento e preciso permitiu dividir uma gota em duas partes iguais (assista ao vídeo abaixo), sem fazer com que houvesse qualquer mistura de substância ou que ela se dissolvesse em várias outras gotículas. O procedimento ocorreu sobre uma superfície, também hidrofóbica, de teflon.
 
O resultado foi publicado na revista científica PLOS One. De acordo com um dos autores, Antonio García, integrante do departamento de Engenharia Biológica e de Sistemas de Saúde da universidade, o estudo conseguiu desenvolver um método de corte altamente preciso, como se o material manipulado fosse sólido. "Ao criar duas gotículas de uma única gota, em condições extremamente controladas, podemos utilizar uma variedade de técnicas de micro ou nanotecnologia para estudar a composição da gota. Ou ainda produzir pequenas amostras de uma rara estrutura molecular ou biológica", disse o cientista ao site de VEJA.

"Por exemplo, na biomedicina há razões para isolar uma célula rara (como uma sob suspeita de ser cancerígena) e realizar análises para detectar o que a faz diferente de outras", afirmou.
O corte das gotas também pode permitir uma análise mais rápida e eficiente dos seus componentes. "Cientistas normalmente tentam entender como é o funcionamento das células no nível molecular. O trabalho pode ser mais eficiente quando se pode operar numa única gota com a amostra", disse o cientista.


CONHEÇA A PESQUISA


Título original: Cutting a Drop of Water Pinned by Wire Loops Using a Superhydrophobic Surface and Knife
Onde foi divulgada: revista PLOS One
Quem fez: Ryan Yanashima, Antonio A. García, James Aldridge, Noah Weiss, Mark A. Hayes, James H. Andrews
Instituição: Universidade do Estado do Arizona
Dados de amostragem: Lâminas feitas de zinco e cobre, limpas com acetona e etanol, secas com nitrogênio e submergidas numa solução de nitrato de prata e colocadas para secar, resultando num revestimento altamente hidrofóbico
Resultado: o estudo conseguiu desenvolver um método de corte altamente preciso, como se o material líquido manipulado fosse sólido
Fonte: http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/cientistas-criam-faca-que-corta-agua#vídeo gota acesso em 07 de out 2012





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