Mobiele telefoons zijn er op gericht om met zo weinig mogelijk signaal toch nog te werken. Ze kunnen zelfs nog rinkelen in een microgolfoven.
Deze week logeren er drie kinderen bij ons. Met onze zoon erbij zijn ze met vier, tussen twaalf en zestien. Tijdens het eten vraag ik of zij misschien een idee hebben voor mijn column. Iets over wetenschap.
‘Ik krijg volgend jaar pas wetenschap op school’, beweert de jongste.
De ogen van zijn zus van dertien blinken: ‘Bedoel je een experiment?’
Zij heeft massa’s ideeën: een ballon maken van zwarte vuilniszakken of opstijgen met een ballon gevuld met helium en die dan naar beneden schieten. Maar hoe explosiever hoe liever: haar voorkeur gaat duidelijk uit naar vloeibare stikstof laten ontploffen.
‘Waar heb je dat allemaal gezien?’, vraag ik.
‘Bij Het Lichaam van Coppens’, zegt ze.
Toch al van een paar jaar geleden, denk ik dan.
‘Die hebben me een keer gebeld,’ zeg ik, ‘over een experiment met een microgolfoven.’
‘Bellen ze daar gewoon random mensen voor?’, vraagt haar jongere broer.
Ik glimlach. Mijn zoon herinnert hem eraan dat ik aan een universiteit werk.
‘Wat was dat dan voor experiment?’, vraagt de zestienjarige.
Het is al een paar jaar geleden, maar mijn man herinnert het zich: ‘Was hun vraag niet of een gsm nog bereik heeft in een microgolfoven?’
Ja, dat was het! We hebben dat toen samen getest: met zijn smartphone in de oven. Ik belde hem en het scherm lichtte op.
Ik zoek in mijn mailbox op ‘magnetron’ en vind mijn bericht terug. De redactrice had me eerst aan de lijn gehad. Ze hadden de veiligheid van enkele microgolfovens geblokkeerd, zodat die werkten met de deur open. Ze wilden meerdere ovens in een kring elkaar laten versterken, maar dat was niet gelukt.
We hadden al besproken hoe je de verdeling van microgolfconcentratie zichtbaar kunt maken. Als je de draaiende basisplaat uit de oven haalt en een tablet chocolade op de bodem legt, dan smelt dat het snelst waar de concentratie het hoogst is.
Om de omgeving af te schermen van de golven, zit er metaal in de deur van de microgolfoven
In een gesloten oven wordt de straling telkens weerkaatst, zodat de concentratie hoog is, maar erbuiten verspreidt de straling zich als een steeds groter wordend
boloppervlak. De straling neemt zo snel af met de afstand. Door chocolade naast een gesaboteerde oven te leggen, kun je dit ook laten zien. Ovens in een grote kring zetten werkt dus niet.
De magnetron werd oorspronkelijk gebruikt als stralingsbron voor radarinstallaties. Dat was tijdens de Tweede Wereldoorlog. Soldaten die hun snoepreep bij de radar legden, merkten wel dat die begon te smelten. So what? Een Amerikaanse radaringenieur besloot dit effect nader te testen: hij stopte wat maiskorrels in de holte van de magnetron en maakte zo popcorn. Het bedrijf waar hij voor werkte, nam er een patent op en inmiddels associëren we microgolven vooral met hun toepassing in de keuken.
Microgolfovens produceren straling met een frequentie van 2,45 GHz, die water doet trillen en zo eten opwarmt. Dit correspondeert met een golflengte van ongeveer twaalf centimeter. Om de omgeving af te schermen van de golven, die ook ons lichaam zouden kunnen opwarmen, zit er metaal in de deur. Om toch te kunnen zien of iets overkookt, zitten er gaatjes in van hooguit enkele millimeter. Dit rooster houdt de meeste microgolven tegen. Zichtbaar licht heeft véél kortere golflengten en zo kunnen we de inhoud dus wel zien.
Maar hoe zit het nu met die gsm in de magnetron? Gsm-operatoren in België gebruiken (onder andere) frequenties rond 1,8 GHz, wat correspondeert met golflengtes die ook niet door de gaatjes passen. Je zou dus kunnen denken dat je dit als lekdetector voor de microgolfoven kunt gebruiken: gsm erin, ernaar bellen en kijken of het toestel rinkelt. In de praktijk zal de telefoon meestal inderdaad rinkelen, maar dat is geen drama. De gaatjes isoleren de oven namelijk niet perfect: er is een richtlijn voor het vermogen per oppervlak en dat is laag genoeg om te garanderen dat je hand of dergelijke niet merkbaar kan opwarmen als je die tegen de deur houdt.
Mobiele telefoons zijn er echter juist op gericht om met zo weinig mogelijk signaal toch nog te werken. Vandaar dat ze in een microgolfoven toch nog kunnen rinkelen. Een gsm is veel gevoeliger voor de straling dan ons lichaam: niets om bang van te zijn, maar een bewijs van fantastisch ingenieurswerk.
Stiekem benijd ik de twaalfjarige, die het vanaf volgend jaar allemaal voor het eerst zal horen.
