Hornos microondas

Siempre que escribo una entrada en este blog, busco referencias en la Wikipedia para incluír enlaces en el texto, y de paso confirmar cosas que creo saber y aprender las que ignoro. Ayer, al buscar información sobre las microondas, hornos y la molécula de agua, leí algo que me cayó como un jarro de agua fría: "El calentamiento por microondas es a veces explicado incorrectamente como la resonancia de las moléculas de agua (...)" (esto es una traducción, ya que el texto está en la versión en inglés de la Wikipedia). ¿Cómo? No puede ser, pensé. Fue en la universidad, en una clase de la asignatura "Campos Electromagnéticos", donde el profesor nos dio esa explicación. Yo mismo lo hice en un envío anterior que hablaba de la película The Core.

Como es lógico, he buscado otras fuentes para asegurarme, y es cierto. El calentamiento de alimentos no tiene que ver con la resonancia de la molécula de agua.

Es cierto que la molécula de agua es bipolar (dicho de forma sencilla, que tiene un "lado" con carga eléctrica positiva y otro con carga eléctrica negativa). Es cierto también que en presencia de un campo electromagnético, una molécula bipolar (como el agua) se reorienta ("gira" podriamos decir) siguiendo las variaciones de dicho campo. No es menos cierto que con la frecuencia de 2,45 GHz, el agua se caliente con este efecto. Y es verdad que los alimentos se calientan por su alto contenido en agua.

Pero la frecuencia de resonancia de la molécula de agua no es de 2,45 GHz. De hecho, es distinta según el estado en que se encuentre, y no sólo hablo de los estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso), sino que no es lo mismo que esté en un vaso que dentro de la carne. Si los hornos funcionaran exactamente a la frecuencia de resonancia del agua (si fuera única), el agua absorbería muy rápidamente las microondas, de forma que sólo se calentaría la parte exterior del alimento, y la parte interior quedaría fría.

Esto es fácil de entender si pensamos en un principio básico de la física: la conservación de la energía. A la frecuencia de resonancia, las moléculas de agua se moverían muchísimo. Esto significa que se calientan mucho. El calor es energía, y eso quiere decir que el agua absorbería gran parte de la energía de las microondas. El exterior del alimento (lo primero que encuentran las microondas) absorbería casi toda la energía, y al interior no le llegaría nada.

Además, a 2,45 GHz no sólo el agua se calienta. Afecta también a las grasas, azúcares, y a determinados plásticos y cerámicas (aunque en mucha menor medida que al agua). Por eso algunos recipientes de plástico se deforman, o algunos platos o jarras se calientan demasiado y queman.

¿Por qué 2,45 GHz? Bueno, por varias razones. Por un lado, es una frecuencia en la que el agua se calienta bastante, pero sin absorber demasiado rápido las microondas, por lo que pueden llegar al interior de la comida, e incluso atravesarla completamente, rebotar en la pared del horno, y dar una "segunda pasada".

Por otro lado, es una frecuencia que se encontraba lejos de las utilizadas entonces para comunicaciones, y así se evitaban interferencias. El que los hornos utilicen exactamente la misma frecuencia se debe precisamente a un acuerdo para evitar "contaminar" el resto del espectro electromagnético.

Aunque eso era antes. Algunas variantes de la especificación IEEE 802.11, que define el estándar Wi-Fi (tan de moda ahora), utilizan una banda que incluye esa frecuencia, precisamente porque está disponible y se puede utilizar sin permiso. Eso hace que un horno microondas pueda causar interferencias en una red Wi-Fi cercana cuando está encendido.

Siempre es desconcertante descubrir que algo que creías cierto, no lo es.