പോക്കറ്റിലിരുന്ന് ഉരുകിയ ചോക്കലേറ്റ് ബാറും മൈക്രോവേവ് അവ്നും !

രണ്ടാം ലോകയുദ്ധകാലത്ത് അമേരിക്കൻ സായുധ സേനയ്ക്ക് ആവശ്യമായ റഡാർ ട്യൂബുകൾ നിർമിച്ചു നൽകുന്ന കമ്പനി ആയ റേത്തിയോൺസിലെ ലാബിൽ  ചില പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുകയായിരുന്നു പേഴ്സി സ്പെൻസർ എന്ന യുഎസ് എൻജിനീയർ. ആ സമയത്ത് പാന്റ്സിന്റെ പോക്കറ്റിലിട്ടിരുന്ന ചോക്കലേറ്റ് ബാർ ഉരുകിയിരിക്കുന്നതായി അദ്ദേഹത്തിന്റെ ശ്രദ്ധയിൽപ്പെട്ടു. സമാന അനുഭവം മുൻപും ഉണ്ടായിട്ടുള്ളതായി ഓർമയിലെത്തിയ സ്പെൻസർ അതിന്റെ കാരണം മനസ്സിലാക്കാൻ ശ്രമിച്ചു. റഡാറുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഹൈ പവർ മാഗ്നട്രോൺ ട്യൂബുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്ന അവസരത്തിൽ ശക്തമായ റേഡിയേഷൻ ഫീൽഡിൽ നിന്നപ്പോഴാണ്‌ ചോക്കലേറ്റ് ഉരുകിയത് എന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ശക്തിയേറിയ വൈദ്യുത കാന്തിക തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു വസ്തുക്കളെ ചൂടാക്കാമെന്ന് അങ്ങനെ കണ്ടെത്തുകയായിരുന്നു. തുടർന്ന്  റഡാറുകളിൽ നിന്നും ഹൈ പവർ മാഗ്നട്രോൺ ട്യൂബുകൾ അടുക്കളകളിലേക്ക്  നടന്നു കയറി. 

എന്താണ് അവ്ൻ?

2.4 ഗിഗാഹെർട്സ് ഫ്രീക്വൻസിയിൽ ശക്തമായ തരംഗങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു മാഗ്നട്രോൺ ഓസിലേറ്ററിൽ നിന്നുള്ള റേഡിയേഷൻ ഒരു വസ്തുവിൽ ഫോക്കസ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന സജ്ജീകരണം, ഭക്ഷണ പദാർഥങ്ങളിൽ എല്ലായിടത്തും ഒരു പോലെ ചൂടെത്തിക്കാനായി അതിനെ കറക്കിക്കൊണ്ടിരിക്കാനുള്ള ഒരു ടേൺ ടേബിൾ, അവ്നകത്തെ റേഡിയേഷൻ പുറത്തേക്ക്  എത്തി നമ്മുടെ ശരീര കലകളിൽ പതിക്കാതിരിക്കാനും മറ്റു ഗാർഹിക ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളെ സ്വാധീനിക്കാതിരിക്കാനും ഉള്ള ഫാരഡേയ്സ് കേജ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന കമ്പിവലക്കൂട്  എന്നിവയെല്ലാമാണ്‌ അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു മൈക്രോവേവ് അവ്ൻ.  ഇതിനപ്പുറമുള്ളതെല്ലാം വിവിധ പാചക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെട്ട അനുബന്ധ സംവിധാനങ്ങൾ മാത്രം.  

ഭക്ഷണം പാചകം ചെയ്യുന്നതിൽ മൈക്രോവേവ് അവ്നുകൾക്കുള്ള ചില പരിമിതികൾ മറികടക്കാനാണ്‌ ഗ്രിൽ, കൺവെക്‌ഷൻ തുടങ്ങിയ സംവിധാനങ്ങൾ കൂടി കൂട്ടിച്ചേർത്തിരിക്കുന്നത്. ഇവയ്ക്ക് യഥാർഥത്തിൽ മൈക്രോവേവുമായി ബന്ധമൊന്നും ഇല്ല. മൈക്രോവേവ് അവ്നുകൾ വരുന്നതിനു മുൻപുള്ള സാധാരണ അവ്നുകളിലുണ്ടായിരുന്ന  സംവിധാനങ്ങൾ മൈക്രോ വേവ് അവ്നിൽ കൂട്ടിച്ചേർത്തു എന്നേ ഉള്ളൂ. ഭക്ഷണ സാധനങ്ങൾ മൊരിച്ചെടുക്കാനായി ഒരു നിക്രോം ഹീറ്റിങ് എലമെന്റ് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗ്രിൽ ടൈപ്പ് അവ്നുകൾ, കേക്ക്, ബ്രഡ് തുടങ്ങിയവ പാചകം ചെയ്യാനായി ഫാൻ ഉപയോഗിച്ചു  ചൂടു വായുവിനെ പാചകം ചെയ്യേണ്ട വസ്തുവിലേക്കു പതിപ്പിക്കുന്ന കൺവെക്‌ഷൻ  ടൈപ്പ് അവ്നുകൾ തുടങ്ങിയവയെല്ലാം ഇത്തരത്തിൽ അധികമായുള്ള ഫീച്ചറുകൾ ആണ്‌. 

ഡൈഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റിങ്

300 മെഗാഹെർട്സ് (MHz) മുതൽ 300 ഗിഗാ ഹെർട്സ് (GHz) വരെയുള്ള തരംഗങ്ങളെ മൈക്രോ വേവ് വിഭാഗത്തിൽ പെടുത്താം. പക്ഷേ, ഈ റേഞ്ചിൽ ഉള്ള ഫ്രീക്വൻസികൾ മറ്റ് പല ആവശ്യങ്ങൾക്കും  ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. അതിനാൽ  Industrial Scientific and Medical വിഭാഗത്തിലെ പൊതു ഉപയോഗങ്ങൾക്കായി മാറ്റി വച്ചിരിക്കുന്ന 2.4 GHz ഫ്രീക്വൻസിയിൽ ഉള്ള തരംഗങ്ങളാണ്‌ മൈക്രോ വേവ് അവ്നുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം തരംഗങ്ങൾ ഒരു പദാർഥത്തിലേക്കു കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ അവയിലെ ജല തന്മാത്രകൾ  വാഷിങ് മെഷീനിലെ റോട്ടർ കറങ്ങുന്നതുപോലെ അങ്ങോട്ടും ഇങ്ങോട്ടും വളരെ വേഗത്തിൽ കറങ്ങും . ഇത്തരത്തിലുള്ള കറക്കത്തിന്റെ ഫലമായി ചൂട് ഉൽപാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ചൂട് മറ്റു തന്മാത്രകളിലേക്കും വ്യാപിച്ച് പദാർഥങ്ങളെ മൊത്തത്തിൽ ചൂടാക്കുന്നു. ഡൈഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റിങ് എന്നാണ്‌ ഈ പ്രതിഭാസം അറിയപ്പെടുന്നത്. എന്തുകൊണ്ടാണു  മൈക്രോവേവ്  തരംഗങ്ങൾക്കു  ജല തന്മാത്രകളിൽ മാത്രമായി ഇത്ര സ്വാധീനമെന്നു സംശയമുണ്ടാകാം.  രണ്ടു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റവുമായി ചേർന്ന് ഉണ്ടാക്കപ്പെടുന്ന ജലതന്മാത്ര കാന്തങ്ങളെപ്പോലെയോ വൈദ്യുത സെല്ലുകളെപ്പോലെയോ ഒക്കെ  രണ്ടു ധ്രുവങ്ങൾ ഉള്ള ഡൈപോളുകൾ ആണെന്നതാണു കാരണം.   ഇവയെ കറക്കാൻ  ശക്തമായ വൈദ്യുത കാന്തിക തരംഗങ്ങൾക്കു  കഴിയുന്നു. കറങ്ങൽ വേഗം തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തിക്കു നേർ അനുപാതത്തിൽ ആയിരിക്കും.  

അവ്നുകളിലെ ഉപയോഗത്തിനായി മൈക്രോവേവ് തരംഗങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യാത്ത പോഴ്സലൈൻ, സെറാമിക്, ഗ്ലാസ് തുടങ്ങിയ മൈക്രോവേവ് സുതാര്യമായ പദാർഥങ്ങളാൽ നിർമിതമായതും താപ പ്രതിരോധ ശേഷി ഉള്ളതുമായ പ്രത്യേകം പാത്രങ്ങൾ വേണം.  ലോഹ നിർമിതമായ വസ്തുക്കൾ മൈക്രോവേവ് അവ്നകത്ത് ഉപയോഗിക്കുന്നത് അപകടകരമാണ്‌.

English summary; History of Microwave - story behind the invention of Microwave Oven