เคล็ดลับปาร์ตี้ที่ใช้ผลไม้ในเตาอบไมโครเวฟอาจทำให้เครื่องตรวจจับรังสีไมโครเวฟมีความไวมากขึ้น โดยนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ เช่น การตรวจจับสสารมืดและการสื่อสารผ่านดาวเทียม การเพิ่มองุ่นสองข้างของเพชรเจืออาจดูเหมือนเป็นนิสัยที่แปลกประหลาด แต่อาจส่งสัญญาณถึงเส้นทางที่มีต้นทุนต่ำในการปรับปรุงเซ็นเซอร์
ในปี 1990 ความบ้าคลั่งที่อยากรู้อยากเห็นของกลุ่มเด็กเนิร์ดด้านวิทยาศาสตร์ ที่ฟื้นคืนชีพขึ้นมาในทศวรรษต่อมาผ่านวิดีโอ YouTube ถ้าองุ่นถูกตัดเกือบแต่ไม่ใช่ทั้งหมด และนำเข้าเตาอบไมโครเวฟ องุ่นมักจะผลิตพลาสมา ทำให้เกิดแสงอันน่าประทับใจและมีประกายไฟตามมาด้วย น่าเสียดายที่บางครั้งมันก็ทำลายเตาไมโครเวฟด้วย แต่นั่นเป็นราคาเล็กน้อยที่จะต้องจ่ายเพื่อสร้างความว้าวและสร้างความสนใจให้เพื่อนของคุณใช่ไหม?
แม้ว่าคำอธิบายทางฟิสิกส์ที่เสนอจะตามการค้นพบไปอย่างรวดเร็ว แต่ก็มีหลายข้อที่ขัดแย้งหรือหักล้างได้ง่ายเมื่อทำการทดสอบเพิ่มเติม ต้องใช้เวลามากกว่า 20 ปีก่อนที่จะมีการวิจัยอย่างเข้มงวด- นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัย Macquarieอาลี ฟาวาซและเพื่อนร่วมงานตระหนักว่าแม้ว่าพลาสมาเองอาจไม่มีประโยชน์ แต่เหตุผลที่ผลิตออกมาบ่งชี้ว่าองุ่นอาจเพิ่มความสามารถของเซ็นเซอร์ควอนตัม ตอนนี้พวกเขาได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลของแนวทางนี้แล้ว – ด้วยองุ่นที่เหมาะสม
“ในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้พิจารณาที่สนามไฟฟ้าที่ทำให้เกิดผลกระทบของพลาสมา เราแสดงให้เห็นว่าคู่องุ่นยังสามารถเพิ่มสนามแม่เหล็กได้ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประยุกต์ใช้การตรวจจับควอนตัม” Fawaz กล่าวในคำแถลง-
Fawaz ซื้อองุ่นที่ซุปเปอร์มาร์เก็ต แต่อุปกรณ์ที่เหลือของเขาดูแปลกกว่าเล็กน้อย
“เพชรบริสุทธิ์ไม่มีสี แต่เมื่ออะตอมบางตัวเข้ามาแทนที่อะตอมของคาร์บอน พวกมันก็สามารถสร้างจุดศูนย์กลางที่เรียกว่า 'จุดบกพร่อง' ด้วยคุณสมบัติทางแสงได้” ดร. Sarath Raman Nair กล่าว “จุดศูนย์รวมไนโตรเจนในเพชรนาโนที่เราใช้ในการศึกษานี้ ทำหน้าที่เหมือนแม่เหล็กเล็กๆ ที่เราสามารถใช้ตรวจจับควอนตัมได้” เมื่อยิงเลเซอร์สีเขียวบนเพชรนาโนเหล่านี้จะเรืองแสงสีแดง โดยความสว่างจะแปรผันตามสนามแม่เหล็ก
การขยายขอบเขตช่วยให้เซนเซอร์ตรวจจับเอฟเฟ็กต์ที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นจุดที่องุ่นเข้ามา
พลาสมาที่เกิดจากองุ่นได้รับการอธิบายว่าเป็นผลมาจากองุ่นที่ทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนคลื่นไมโครเวฟ ซึ่งมีรูปร่างกักเก็บสนามไฟฟ้าไว้ภายใน ทำให้เกิดฮอตสปอตที่พลาสมาก่อตัวขึ้น ฟาวาซสงสัยว่าสนามแม่เหล็กที่มาพร้อมกันจะเป็นประโยชน์ในกรณีที่มีการใช้รังสีไมโครเวฟเพื่อกระตุ้นสนามแม่เหล็กให้เพชรนาโนตรวจจับได้
“เราพบว่าสนามแม่เหล็กของการแผ่รังสีไมโครเวฟจะแรงเป็นสองเท่าเมื่อเราเติมองุ่นเข้าไป” ฟาวาซกล่าว
มีแนวคิดที่โรแมนติกต่อแนวคิดที่ว่าองุ่นบางพันธุ์ซึ่งมีความเข้มข้นของน้ำตาลหรือโมเลกุลของรสชาติที่เหมาะสมจะได้ผลดีที่สุด ส่งผลให้นักวิทยาศาสตร์ต้องค้นหาไร่องุ่นเพื่อหาเครื่องขยายเสียงที่สมบูรณ์แบบ เราเสียใจที่ทำให้ฟองสบู่ของใครก็ตามที่ใฝ่ฝันอยากจะได้ทุนสนับสนุนการเดินทางไปยังภูมิภาคปลูกไวน์ แต่ Fawaz บอกว่าสิ่งนี้คงไม่ได้ผล
“เหตุผลที่ได้ผลก็เพราะว่าองุ่นทำมาจากน้ำเป็นหลัก” Fawaz กล่าวกับ IFLScience “มันมีดัชนีการหักเหของแสงสูง ซึ่งช่วยให้องุ่นทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนเสียงได้ คลื่นกระเด้งไปมาภายในองุ่นเนื่องจากการอนุญาตแบบกระโดดระหว่างด้านในและอากาศภายนอก”
น้ำตาลและสิ่งสกปรกอื่นๆ “มีส่วนช่วยในการดูดซึม” Fawaz กล่าวเสริม ดังนั้นจึงลดผลกระทบแทนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพ ถุงบริสุทธิ์ถ้ายึดติดกันด้วยเมมเบรนบางประเภทน่าจะทำได้ดีกว่า แต่ก็หาไม่ได้ง่ายนัก
เกณฑ์หลักขององุ่นคือขนาดและรูปร่าง ความยาว 27 มิลลิเมตร (1.06 นิ้ว) เหมาะสำหรับไมโครเวฟที่ Fawaz ใช้ ความกว้าง 17 มิลลิเมตร (0.7 นิ้ว) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเหมาะสม แต่สิ่งสำคัญที่สุดคือการวางองุ่น 2 ผลไว้ที่ด้านใดด้านหนึ่งของเครื่องตรวจจับเพื่อให้มีขนาดเท่ากัน ผลไม้ชนิดอื่นๆ อาจใช้ได้ผลหากมีขนาดและปิดอย่างเหมาะสม แต่ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่องุ่นจะปรับปรุงได้มากเลยทีเดียว
“จริงๆ แล้วน้ำจะดีกว่าแซฟไฟร์ในการรวมพลังงานไมโครเวฟ แต่ก็มีความเสถียรน้อยกว่าและสูญเสียพลังงานมากกว่าในกระบวนการ นั่นคือความท้าทายหลักของเราในการแก้ปัญหา” Fawaz กล่าวในการแถลงข่าว
แม้ว่าความคลั่งไคล้ที่เริ่มต้นสิ่งนี้จะใช้องุ่นที่หั่นแล้ว แต่ก็ไม่จำเป็น ยกเว้นบางทีเพื่อทำให้พลาสมามองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น สำหรับจุดประสงค์ของ Fawaz ก็แค่ทำให้องุ่นแห้งเร็วขึ้นเท่านั้น
Fawaz อธิบายกับ IFLScience ว่าเหตุผลที่เซ็นเซอร์ไมโครเวฟเป็นที่ต้องการก็คือ “ในระบบควอนตัมส่วนใหญ่ เราควบคุมการหมุนโดยใช้สนามไมโครเวฟ” เป้าหมายคือการทำให้อนุภาคมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างสอดคล้องกัน ซึ่งจำเป็นต้องเชื่อมต่อพวกมันเข้ากับทุ่งนา สถานะของระบบดังกล่าวมีความไวต่อสนามแม่เหล็ก อุณหภูมิ และความดัน จึงสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์สำหรับสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด
ประกายไฟที่ดึงความสนใจไปที่ปรากฏการณ์นี้เป็นครั้งแรกคือประจุที่กระโดดระหว่างไอออนของโลหะในพลาสมาฮอตสปอตขององุ่น เตาอบบางเตาถูกทำลายเมื่อประกายไฟหลุดมือ
Fawaz บอกกับ IFLScience ว่าการศึกษาของเขาเสร็จสิ้นโดยใช้แหล่งไมโครเวฟที่มีกำลังน้อยกว่า a มากดังนั้นความเสียหายจึงไม่เป็นปัญหา เขาไม่สามารถยืนยันข่าวลือได้ว่าการสาธิตจะดำเนินการได้อย่างปลอดภัย หากใส่แก้วน้ำในไมโครเวฟพร้อมๆ กัน โดยสามารถดูดซับไมโครเวฟได้มากพอที่จะป้องกันเตาอบได้
การศึกษานี้เผยแพร่แบบเปิดในใช้การตรวจสอบทางกายภาพแล้ว-
