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喝茶爱好者之间多年来流传着一个说法：用微波炉加热过的水就是不一样的。
通常情况下，当液体被加热时，加热源（例如炉子）从底部加热容器。通过对流的过程，当容器底部的液体温度升高时，它的密度降低并移动到顶部，从而使液体中较冷的部分接触到热源。最终整个玻璃杯中的温度变得均匀。
然而，在微波炉内，作为热源的电场无处不在。因为玻璃杯本身也在整体升温，对流过程不会发生，最终容器顶部的液体会比底部的液体热得多。
中国电子科技大学的一个研究小组对这种不均匀加热的行为进行了研究，并提出了解决这一常见问题的方案，相关论文在美国物理联合会出版社（AIP Publishing）出版的AIP Advances杂志发表。
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研究团队设计了一个沿着玻璃边缘的银质镀层，能够屏蔽液体顶部表面受微波的影响。银作为波的向导，减少了顶部的电场，有效地阻止了加热。这就产生了一个与传统方法类似的对流过程，从而使温度更加均匀。
把银放在微波炉里似乎是很危险的想法，但是有着类似精细的几何结构的金属，已经安全地用于微波蒸汽锅和微波炉煮饭器，来避免着火。
论文作者之一、电子科技大学电子科学与工程教授曾葆青说：“通过精心设计合适尺寸的金属结构后，容易着火的金属边缘处于弱场强位置，完全可以避免着火，所以还是安全的。”
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而固体不会发生对流现象，所以让剩菜均匀加热是一个完全不同的挑战。
“对于固体而言，并没有简单的方法来设计一个碗或盘子，就能达到明显更好的加热效果，”曾葆青教授说，“我们可以改变磁场分布，但变化很小，实际效果是有限的。”
该研究小组正在考虑其他方法来改善固体食品的加热不均匀问题，但目前这些方法在实际应用中代价过于昂贵。目前，他们正致力于与一家微波炉制造商合作，将设计的针对液体的微波炉配件商业化。
翻译：张元一
编辑：戚译引
引进来源：American Institute of Physics
本文来自：中国数字科技馆
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