História a vynález mikrovlnnej rúry: Od náhodného objavu po modernú nevyhnutnosť
Niekedy stačí malý moment nepozornosti alebo neúmyselný omyl, aby vznikol objav, ktorý zmení svet. História vedy je plná momentov, keď nečakané výsledky alebo vedľajšie účinky viedli k revolučným vynálezom. Až polovica všetkých vynálezov, ktoré dnes bežne používame, vznikla celkom neplánovane. Medzi nečakane objavené veci patrí aj mikrovlnná rúra.
Niektoré vynálezy sú výsledkom dlhoročného vývoja, iné vznikli celkom neplánovane. Až 50 percent všetkých vynálezov vzniklo náhodne.
Medzi ne patria napríklad:
- Fonograf
- Teflónová panvica
- Mikrovlnná rúra
Mikrovlnná rúra delí ľudí do dvoch táborov: jedni na ňu nedajú dopustiť, iní sú zásadne proti jej používaniu. Objav mikrovlnky bol pritom dielom náhody, ku ktorej došlo v roku 1945.
V domácnostiach sa mikrovlnné rúry začali objavovať okolo roku 1975, keď sa zmenšili a zlacneli. Mikrovlnné rúry dnes patria k jedným z najpoužívanejších spotrebičov. Určite nechýbajú v nejednej domácnosti, pretože sú skvelými pomocníkmi a hlavne v našej uponáhľanej dobe šetria čas.
Mikrovlnná rúra (piecka, sporák), alebo jednoducho a hovorovo mikrovlnka, je zariadenie, ktoré sa používa na tepelné upravenie jedla. Jej pomenovanie vzniklo na základe využívania ohrevu pomocou tepelných vĺn - preto sa nazýva mikrovlnka. Ohrievané jedlá by mali obsahovať vodu.
Mikrovlnka pôvodne vznikla omylom. Prvý účel mikrovlnného žiarenia bol použitý pri výrobe radarov. Vtedajší vedci zistili, že mikrovlnné žiarenie je rozpoznateľné pomocou elektromagnetických vĺn. Toto žiarenie vynašiel vedec James Clerk Maxwell v roku 1886. Používalo sa pre použitie zdroju žiarenia radarov.
Mikrovlnná rúra je elektrické zariadenie slúžiace na ohrievanie a tepelnú úpravu jedla pomocou mikrovĺn generovaných magnetrónom. Mikrovlny rozkmitajú molekuly vody v potravinách, ktoré do seba narážajú, čím generujú teplo a jedlo sa priamo vo svojom vnútri zohrieva. Dnes tieto zariadenia tvoria neodmysliteľnú súčasť domácností, hoci majú aj svojich odporcov.
Ako Percy Spencer objavil mikrovlnnú rúru
Nápad na vytvorenie mikrovlnnej rúry skrsol v hlave v roku 1945 mužovi, ktorý nemal dokončenú ani základnú školu. Každý človek na svete, ktorý používa mikrovlnku, by mal byť vďačný Percymu Spencerovi. Ten bol skutočný génius, hoci stratil oboch rodičov ešte v detstve a nedokončil ani strednú školu. V dospelosti sa však dokázal vzdelať do takmer neuveriteľnej miery sám.
Percy Spencer musel ísť už v mladom veku pracovať, aby uživil seba a svoju tetu. Jeden z najúspešnejších elektrotechnikov histórie, majiteľ zhruba 300 patentov a okrem iného aj čestného doktorátu z Massachusettskej univerzity, nedokončil ani základnú školu.
Pri testovaní radarov a výrobe magnetronu Percy Spencer zistil, že mikrovlnné žiarenie dokáže zohrievať veci obsahujúce vodu. Pri jednom pokuse si všimol zaujímavú vec: keď spustil magnetrón generujúci mikrovlnné žiarenie, vo vrecku sa mu rozpustila arašidová tyčinka. Domnienku, že mikrovlnné žiarenie dokáže zohrievať jedlá, mu potvrdil aj tretí test s vajcom.
Spencer, zamestnanec americkej firmy Raytheon Company, testoval v laboratóriu magnetróny čiže trubice, v ktorých sa vytvára mikrovlnné žiarenie. Lenže ako pred zariadením stál, zistil, že sa mu vo vrecku rozpustila arašidová tyčinka. Teplom zo šíriacich sa vĺn? Ak áno, nedalo by sa to by využiť na varenie jedla? Druhý deň zas použil vajíčko a keď po niekoľkých sekundách uvarené vystreklo neveriacemu technikovi do tváre, bolo jasné, že ide o niečo zaujímavé.
Vynález princípu mikrovlnnej rúry nie je to jediné, čo je na príbehu farmárskeho syna Percyho Spencera pozoruhodné. Ktosi z jeho kolegov to neskôr nazval výhodou: "Vzdelaný vedec vie, čo sa nedá urobiť. Percy nevie, čo sa nedá urobiť."
Zaujímala ho fyzika, chémia, trigonometria či matematika. Ako tínedžera ho začala fascinovať elektrina. Stalo sa tak, keď sa zamestnal v mlyne ako elektrikár. Keď mal osemnásť rokov, vstúpil do amerického námorníctva, kde ho mimoriadne zaujala bezdrôtová komunikácia.
Celkovo sa mu pripisuje približne 150 rôznych vynálezov, pričom prvý krok k vynálezu mikrovlnky urobil v roku 1939. Práve vtedy sa totiž zamestnal vo firme Raytheon, ktorá práve dostala zákazku na výrobu bojového radarového zariadenia. Spencer skúmal magnetrón - zariadenie, ktoré vytvára mikrovlnné žiarenie.
Fakt, že mikrovlnné žiarenie spôsobuje teplo zistil náhodou, keď sa mu vo vrecku rozpustila čokoládová tyčinka. Následne mu napadlo, že by sa tento systém dal využiť na ohrievanie rôznych jedál. Spencer začal experimentovať a vytvárať rôzne prototypy a po niekoľkých pokusoch dostal od nadriadených povolenie začať pracovať na projekte mikrovlnnej rúry.
Mikrovlnné žiarenie ako zdroj tepla si dal patentovať a firma Raytheon 8. októbra 1945 uviedla na trh prvú mikrovlnku pod názvom RadarRange. Tá však mala poriadne ďaleko od relatívne malých spotrebičov, na ktoré sme zvyknutí. Vážili totiž takmer štyristo kilogramov a spočiatku sa využívala hlavne v reštauráciách, jedálenských vozňoch či zaoceánskych lodiach. Tieto mikrovlnky boli aj poriadne drahé, stáli od dvoch do troch tisíc dolárov. Pre väčšinu obyvateľov tak ostávali nedostupné.
Neskôr si však podnikatelia uvedomili atraktivitu tohto vynálezu aj pre bežných obyvateľov a snažili sa upraviť rozmery mikrovlnky. Začalo sa tak diať v 50. rokoch, pričom zlomové v tomto ohľade boli 60. a 70. roky. Za prispenia japonských inžinierov sa podarilo vytvoriť menšie mikrovlnky, ktoré boli dostatočne cenovo dostupné na to, aby si ich mohli dovoliť bežní Američania. Ich popularita bola veľká a postupne sa rozšírili prakticky do celého sveta. Dodnes pre mnohých predstavujú pohodlný spôsob, ako si ohriať či tepelne spracovať rôzne jedlá.
Súhlasili aj Spencerovi nadriadení a na pôde Raytheon Company sa začala rodiť mikrovlnná rúra nazvaná RadarRange. K dnešnej bežnej kuchynskej mikrovlnke mala však tá Spencerova ešte ďaleko. Okrem toho, trvalo 20 minút, kým sa rúra rozohriala, ale zemiaky potom zvládla uvariť za 30 sekúnd.
Patent na tento vynález americkému konštruktérovi Percymu Spencerovi udelili pred 80 rokmi, 8. októbra 1945. K „mikrovlnke“ ho priviedla náhoda - rozpustená sladkosť. Prvú vyrobila firma Raytheon v roku 1947.
Percy Spencer (1894 - 1970), s ktorým sa spája nielen „mikrovlnka“, ale aj ďalších približne 150 vynálezov, bol vlastne samouk s nedokončeným základným vzdelaním. Pochádzal z amerického mestečka Howland a nemal ani dva roky, keď mu zomrel otec a opustila ho matka. Starali sa o neho strýko a teta, väčšinu času však len teta, lebo Spencerov strýko zomrel, keď mal budúci vynálezca sedem rokov. Od detstva tak musel pracovať a finančne prispievať na domácnosť.
Nevedel síce o elektrine takmer nič, ale ako tínedžer sa zamestnal v miestnom mlyne ako elektrikár. Elektrina ho veľmi zaujala a pri práci sa nej veľa naučil. V 18-tich rokoch vstúpil do amerického námorníctva a tam sa zasa „zamiloval“ do bezdrôtovej komunikácie, pričom sa samoštúdiom vypracoval na odborníka v rádiovej technológii. Mnohé o tejto problematike, ale aj z trigonometrie, matematiky, fyziky, chémie či metalurgie sa naučil počas nočných hliadok.
Spencerova cesta k „mikrovlnke“ sa začala v roku 1939, keď sa zamestnal vo firme Raytheon. Aj vďaka jeho znalostiam dostala firma štátnu zákazku na vývoj a výrobu bojového radarového zariadenia. V rámci tohto projektu pracoval Spencer na výskume vlastností magnetrónu, zariadenia, ktoré vytvára mikrovlnné žiarenie. Výskum mal poslúžiť na vylepšeniu radarov.
Práve pri tejto práci náhodne zistil, že sa mu vo vrecku rozpustila arašidovo-čokoládová tyčinka. Najprv nevedel, prečo, ale napokon zistil, že za to môže práve mikrovlnné žiarenie. Vzápätí sa zamyslel, či by sa táto energia z mikrovlnného žiarenia, nedala využiť na tepelnú úpravu jedla.
Percy Spencer
Skonštruoval zariadenie podobné kanvici a spolu s ďalšími kolegami skúšal ohrievať aj iné druhy potravín. Podarilo sa im napríklad urobiť prvé „mikrovlnné“ pukance. Pri zohrievaní vajíčka, to však trochu prehnali. Vajce pri zahrievaní explodovalo a jeho obsah skončil na tvári jedného z kolegov.
Po ďalších viacerých úspešných pokusoch ohriať potraviny pomocou mikrovlnného žiarenia, Spencerovi nadriadení súhlasili, aby začala pracovať na projekte mikrovlnnej rúry. Projekt sa vydaril a 8. októbra 1945 podala firma Raytheon patent na prvú mikrovlnku, pomenovali ju RadarRange.
Prvé mikrovlnné rúry a ich vývoj
Prvé mikrovlnné rúry vážili vyše 300 kilogramov. Ako prvé tieto zariadenia používali najmä reštaurácie či lode na rýchle ohrievanie jedál. Trvalo 20 rokov, kým sa mikrovlnné rúry dostali v zmenšenej podobe aj do domácností.
K dnešnej bežnej kuchynskej mikrovlnke mala však tá Spencerova ešte ďaleko. Okrem toho, trvalo 20 minút, kým sa rúra rozohriala, ale zemiaky potom zvládla uvariť za 30 sekúnd. K zmenšeniu na rozmer, ktorý by sa zmestil na pult, došlo v roku 1955, napriek tomu stále zaberala mikrovlnka veľa miesta. K dnešnej miniaturizácii, o ktorú sa značne zaslúžili Japonci, sa konečne lacnejšia mikrovlnka prepracovala až počas 60. a 70. Potom už nastúpila na víťaznú cestu do moderných domácností a od 90. rokov aj k nám.
Patent bol zaregistrovaný a o dva roky neskôr uviedla firma na trh prvé „mikrovlnky“. Tie sa však výrazne líšili od dnešných, boli to skôr mikrovlnné pece, ktorých výška bola 180 centimetrov a vážili takmer 400 kilogramov. Ich cena sa v tej dobe pohybovala od dvoch do troch tisíc dolárov, a tak si ju väčšina Američanov nemohla dovoliť. Záujem prejavili hlavne reštaurácie, zaoceánske lode či železničné jedálenské vozne.
K prvému priblíženiu rozmerov k dnešným „mikrovlnkám“ došlo v polovici 50. rokov minulého storočia. Na úplne spotrebný tovar sa mikrovlnná rúra s princípom fungovania, ktorý navrhol Spencer, prepracovala aj vďaka prispeniu Japoncov v 60. a 70. rokoch 20. storočia. Rúra sa nielen zmenšila, ale výrazne klesla aj jej cena, vďaka čomu sa nachádzala koncom 70.
Z hľadiska ekonomiky je toto ohrievanie šetrnejšie. Prečo sa však jedlo musí otáčať? V mikrovlnke existujú určité maximá alebo minimá. V praxi to znamená, že v určitých miestach sa jedlo nezohrieva vôbec alebo naopak sa doslova prehrieva.
Samotné slovo žiarenie vyvoláva u ľudstva dlhodobú averziu. Mnoho z nás si hneď v pamäti vybaví rádioaktívne žiarenie. Opak je však pravdou. Mikrovlnné žiarenie a rádioaktívne žiarenie nemajú nič spoločné. Rádioaktívne žiarenie je ionizujúce (je produktom rádioaktívneho rozpadu) to mikrovlnné je neionizujúce. Z laického hľadiska by sme teda mikrovlnné žiarenie mohli prirovnať k žiareniu z mobilných telefónov alebo Wi-Fi signálu.
Určite by sme však našli rôznych odporcov mikrovlniek. Výskumy však ukázali, že mikrovlnné ohrievanie jedla je rovnako nebezpečné ako iné formy ohrievania.
Mikrovlnná rúra
Vývoj mikrovlniek naprieč časom
| Rok | Opis | Obrázok |
|---|---|---|
| 1947 | Prvá mikrovlnka od firmy Raytheon, vysoká 180 cm a vážiaca 400 kg. | |
| 50. roky | Menšie a cenovo dostupnejšie modely sa začínajú objavovať. | |
| 60. - 70. roky | Japonskí inžinieri prispievajú k miniaturizácii a zlacneniu mikrovlniek. | |
| Súčasnosť | Mikrovlnky sú bežnou súčasťou domácností po celom svete. |
Tento objav však nebudí len nadšenie. Proti sebe stoja názory na zdravotnú spoľahlivosť. Zástancovia mikrovlnky (medzi odborníkmi ich je väčšina) oponujú, že neionizujúce elektromagnetické žiarenie je príliš slabé, aby niečo také mohlo spôsobiť. Myšlienku, že má dokonca čosi spoločné s rádioaktivitou, odmietajú úplne.
Od šestnástich rokov sa hrnul do všetkého, čo súviselo s elektrinou, bez toho, aby o nej v počiatkoch niečo vedel. Nakoniec ako tridsaťjedenročný nastúpil do spoločnosti Raytheon, pôvodne sústredenej na domáce elektrické spotrebiče.
Veľmi sa osvedčil aj začiatkom 40. rokov, kedy sa USA chystali vstúpiť do vojny a Raytheon Company zamierila do sféry prístrojov pre obranu. Výsledky jeho diela, montovaného do amerických bombardérov, sa ukázali ako schopné odhaliť periskopy nemeckých ponoriek. Dostal za to Cenu námorníctva za výnimočné služby, najvyššiu poctu udeľovanú civilistom.
Nie nadarmo sa hovorí, že najlepšie veci vznikajú najrýchlejšie - a často aj neúmyselne. Základom je nenechať sa odradiť a hľadať využitie vedomostí, ktoré sa človeku podarilo získať.
tags: #mikrovlnná #rúra #história #vynález


