El horno de microondas es un electrodoméstico usado en la cocina para cocinar o calentar alimentos que funciona mediante la generación de ondas electromagnéticas en la frecuencia de la radiación en torno a los 2450 MHz (2.45 109 Hz).
Como otros inventos, el horno de microondas es la aplicación secundaria de una tecnología destinada a otros fines. En 1945, durante una investigación relacionada con el radar, el doctor Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corporation, estaba probando un tubo al vacío llamado magnetrón cuando descubrió que una barra de chocolate que tenía en su bolsillo se había derretido. Sospechando que aquello había sido causado por las ondas emitidas por el magnetrón, el doctor Spencer colocó algunas semillas de maíz para hacer palomitas cerca del tubo a modo de experimento. El maíz se coció e hinchó. Spencer repitió el experimento usando un huevo de gallina. Debido al rápido incremento de la temperatura, la presión interna hizo que el huevo explotara. Esto le animó a seguir experimentando con otros alimentos.
El doctor Spencer diseñó una caja metálica con una abertura por la que podía entrar la radiación del magnetrón. Las paredes metálicas confinan la radiación de microondas, por lo que la energía del campo electromagnético no se difundía, sino que se concentraba dentro de dichas paredes. Cuando se introducía alimento su temperatura aumentaba. Otros ingenieros se dedicaron a mejorar el prototipo del doctor Spencer, y a finales de 1946, la Raytheon Company solicitó una patente para emplear los microondas en la preparación de los alimentos. El primer horno en prueba, que calentaba los alimentos mediante energía de microondas se instaló en un restaurante de Boston.
En 1947, salió al mercado el primer horno comercial de microondas. Estas primeras unidades eran aparatosas, de 1,60 m de altura y 80 kg de peso. El magnetrón se refrigeraba con agua, de modo que era necesario instalar un circuito especial. Además, su precio era elevado: costaban alrededor de 5000 dólares cada uno, por lo que no tuvieron demasiada acogida.
Al desarrollarse un nuevo magnetrón enfriado por aire, se eliminó la necesidad de colocar tuberías de refrigeración, lo que permitió fabricar hornos más baratos y manejables. Los negocios de comida rápida fueron los primeros en reconocer su utilidad.
Cuando la industria alimentaria descubrió el potencial y la versatilidad del nuevo invento, este se aplicó a usos variados, como deshidratar verduras, tostar café o frutos secos, descongelar y cocinar las carnes, abrir ostras, pasteurizar leche, etc. Otras industrias lo emplearon para el secado de corcho, cerámica, papel, cuero, tabaco, fibras textiles, lápices, flores, libros húmedos y cerillas. También se emplearon las microondas en el proceso de curado de materiales sintéticos como nailon, hule y uretano. Sin embargo, a causa de la desconfianza hacia los nuevos "hornos electrónicos de radar", no fue hasta los años setenta cuando se empezó a usar en las cocinas domésticas. Nadie moría de "envenenamiento" por las radiaciones, ni quedaba ciego, estéril o impotente debido al uso de hornos de microondas. Cuando se desvanecieron los temores en Estados Unidos, aumentó la aceptación y, se olvidaron los mitos.
En 1971 menos del 1% de los hogares estadounidenses tenían microondas, en 1978 la cifra ascendió al 13%, llegando al 25% en 1986. En 1975 las ventas de hornos de microondas rebasaron el número de cocinas de gas por primera vez. Al año siguiente se informó de que el 17% de los hogares japoneses cocinaban con microondas, en comparación con el 4% de los hogares estadounidenses. Hoy, los hornos de microondas cuentan con muchas mejoras: temporizadores, sensores de horneado y resistencias eléctricas para gratinar o acabar de dorar los platos que lo necesiten, pues esto no es posible conseguirlo solo con las microondas.
Un horno de microondas consiste en:
Los hornos de microondas, aunque protegidos por razones de seguridad, aún emiten bajos niveles de radiación de microondas. Esto no es perjudicial para los seres humanos, pero a veces puede causar interferencias en la señal Wi-Fi o Bluetooth y en dispositivos que se comunican en las bandas de onda de 2.45 GHz; particularmente a corta distancia.
Un microondas es un electrodoméstico destinado a cocinar o calentar alimentos que actúa calentando el agua que contienen o los líquidos que se añaden. Funciona mediante la generación de ondas de radio de alta frecuencia. El agua, las grasas y otras sustancias presentes en los alimentos absorben la energía producida por los microondas en un proceso llamado calentamiento dieléctrico (conocido también como calentamiento electrónico, calentamiento por RF, calefacción de alta frecuencia o diatermia). Hay moléculas, como la del agua, cuya estructura forma dipolos eléctricos, lo que significa que tienen una carga positiva parcial en un extremo y una carga negativa parcial en el otro, y por tanto oscilan en su intento de alinearse con el campo electromagnético alterno de los microondas. Al rotar, se producen rozamientos y choques, que son los que elevan la temperatura. Los hornos de microondas funcionan de la siguiente manera: un aparato llamado magnetrón convierte la energía eléctrica en energía de microondas, que en esta forma alcanza el alimento. Las ondas electromagnéticas agitan las moléculas bipolares presentes en los alimentos, especialmente las del agua, y estas son las que elevan la temperatura. Esta agitación es un mecanismo físico, simple movimiento de las moléculas al ritmo de la frecuencia, y no provoca ningún tipo de alteración en la composición química (excepto los que son producidos por el aumento de la temperatura).
El calentamiento por microondas es más eficiente en el agua líquida que en el agua congelada, ya que en el estado sólido del agua el movimiento de las moléculas está más limitado. También es menos eficiente en grasas y azúcares porque tienen un momento dipolar molecular menor que el agua líquida.
A veces se explica el calentamiento por microondas como una resonancia de las moléculas de agua, pero esto es incorrecto, ya que esa resonancia solo se produce en el vapor de agua y a frecuencias mucho más altas (a unos 20 GHz). Por otra parte, los grandes hornos de microondas industriales que operan generalmente en la frecuencia de 915 MHz (longitud de onda de 32,8 milímetros) también calientan el agua y los alimentos de forma efectiva.
Los azúcares y triglicéridos (grasas y aceites) absorben las microondas debido a los momentos dipolares de sus grupos hidroxilo o éster. Sin embargo, debido a la capacidad calorífica específica más baja de las grasas y aceites y a su temperatura más alta de vaporización, a menudo alcanzan temperaturas mucho más altas dentro de hornos de microondas. Esto puede causar en el aceite o alimentos muy grasos, como el tocino, temperaturas muy por encima del punto de ebullición del agua, llegando a tostar de forma parecida al asado en la parrilla convencional o en las freidoras. Los alimentos con alto contenido en agua y bajo en aceite rara vez superan la temperatura de ebullición del agua (100° C).
El calentamiento por microondas puede provocar un exceso de calentamiento en algunos materiales con baja conductividad térmica, que también tienen constantes dieléctricas que aumentan con la temperatura. Un ejemplo de ello es el vidrio, que puede mostrar embalamiento térmico en un horno de microondas hasta el punto de fusión. Además, las microondas pueden derretir algunos tipos de rocas, produciendo pequeñas cantidades de lava sintética. Algunas cerámicas también se pueden fundir, e incluso pueden llegar a aclarar su color al enfriarse. El embalamiento térmico es más típico de líquidos eléctricamente conductores, tales como el agua salada.
Un error común es creer que los hornos microondas cocinan los alimentos de dentro afuera, es decir, desde el centro hacia el exterior del alimento. Esta idea surge al observar la cocción de alimentos con una capa exterior más seca y un interior más húmedo; culinariamente expresado como crujiente por fuera y suave por dentro. En la mayoría de los casos, en alimentos uniformemente estructurados o razonablemente homogéneos en su composición física, las microondas son absorbidas de fuera adentro de forma similar a otros métodos de cocción por calor. Dependiendo del contenido de agua, la profundidad de la deposición de calor inicial puede ser de varios centímetros o más con los hornos de microondas, en contraste con el asado (infrarrojos) o el calentamiento convectivo (métodos que depositan el calor en una fina capa de la superficie de los alimentos). La profundidad de penetración de las microondas depende de la composición de los alimentos y de la frecuencia, siendo las frecuencias de microondas más bajas (longitudes de onda más largas) las más penetrantes. Las microondas penetran únicamente de 2 a 4 cm en el interior de los alimentos, por lo que el centro de una porción grande no se cocinará con la energía de estas ondas, sino por el calor que se produce en el horno y por el que se transfieren las partes superficiales que sí son alcanzadas por las ondas.
La mayoría de gobiernos, industrias y la propia OMS defienden su uso como un electrodoméstico seguro para la salud teniendo en cuenta que la radiación electromagnética emitida por un horno microondas (de frecuencia típica de 2450 MHz) y el campo magnético asociado a su magnetrón no son ionizantes, es decir, no son capaces de ionizar átomos arrancando electrones a los mismos.
Existen otros riesgos derivados de la utilización del microondas que pueden ser evitados mediante el estricto mantenimiento de las siguientes medidas de seguridad:
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