電子レンジの開発？に携わる方に、教えていただきたいです。

質問

こんにちは。
あのー、前々から電子レンジに関して抱いていた疑問がありまして、
こちらで質問させていただきます（汗）。
ちなみに私は電子レンジを、家庭で普通に使用するだけのタダの主婦なので、
おバカな質問でしたらどうぞお許し下さいね＾＾；。

電子レンジ、って・・・、たしか食品の電子（原子！？なんだかよく分かりませんが）に働きかけて、
電子を活発にさせてその熱で食品を温めるんですよねぇ＾＾；？？？
（あ～、この時点でバカ丸出しですねぇ・・・。ほんとごめんなさいね。）

では、その反対に、電子の動きをすばやく止めることというのは、今の技術でできるのですか（苦笑）？
つまり、すばやく食品を冷ますということです。

こどもをもつ主婦なら一度は思ったことがあると思うのですが、
小さな赤ちゃんやこどもにご飯を食べさせるとき、なかなかあつい食事が冷めなくて、
冷ます時間にこどもはイライラして、ということが日々あるんですー（泣）。
電子レンジは温めるプロだけど、その反対にすぐ冷ましてくれる機能はつけられないのかなぁ
（なんておバカな発想・・・）なんて思ってしまいました。

こどものごはん以外でも、どうしてもすぐ冷蔵庫に入れたい食品があっても、
たしょうの荒熱をとってしまってからでないと、ほかの食品が傷むため、
すぐには入れられませんよね。
だから、電子レンジ様にそういう働きは、できないものかと思いました。
実際の商品に食品を冷ます機能なんてついていませんが、現実としてそういう機能をつけるのは、可能なのですか？

電子レンジの開発・製造に携わっていらっしゃる、理系エリートの方！
どうか教えて下さい＾＾。

回答No.3

marimo_cx · ベストアンサー

よく電子レンジの原理の説明で
『電磁波を当てると食品の分子が振動し、その摩擦で発熱する』
とされていますが、あれは一般向けにアレンジした説明で、ご質問に回答するためにはこの嘘を正さないといけません。（苦笑）

そもそも熱とは、分子が振動している揺れの大きさの事です。つまり電子レンジは『電磁波で分子を振動させた摩擦熱で発熱する』のではなく、電磁波によって大きくなった分子の振動自体が“発熱”という現象なので、摩擦は全く関係ないんですｗ

では、電磁波でなんで振動が大きくなるのか？

物質について。
原子や分子には＋や－の極性があります。
しかし、通常は配列や組み合わせで極性が打ち消された状態にあり、極性があることを感じません。（磁石とは、この極性を一定の方向に揃えて固定することが出来る物質によって作られたもの）

電磁波について。
電磁波とは、電界と磁界が直交して周期的に入れ替わる？現象のことなのですが、正確じゃないのですがとりあえず磁石のSとNが交互に入れ替わる波（振動）の現象と思ってくださいｗ
電子レンジの場合、このSとNの変化が1秒間に50億回入れ替わる振動現象です。

先に書いた通り、物質には内部には極性があります。
極性のあるところに強い電磁波を当てると、電磁波の振動数に合わせて分子も振動することになります。それによって分子の振動が大きくなって温度が上がるという仕組み。

では、ご質問について。
電子レンジと逆に、振動しない強い磁場に置けば、分子の振動にブレーキがかかるのではないか？ですが、これは出来ます。というか、実際に最先端の極超低音を作る実験では、他の冷凍装置ではそれ以上冷やせないその先の冷却は、もはや強力な磁場を使うしか冷却の方法がありません。

ということで、電子レンジの逆の仕組みで物体を冷却する技術というものはあるのですが、少なくとも現在の技術では家庭用どころか工業用でも実用化は無理です。
原水爆よりも熱核融合炉のほうがずっと難しいのと同じように、テキトーに発熱させるより熱をコントロールする（この場合奪う）ほうがずっとずっと大変です。

>たしょうの荒熱をとってしまってからでないと、ほかの食品が傷むため、
>すぐには入れられませんよね。

ご質問からはそれますが、これについてはたびたび家電各社から色々なアイデアでその問題に取り組んだ製品が出ては消え、出ては消えしていたように思いますｗ

お礼

詳しいお話から始めてくださって、ありがとうございます。
なんだか読んでいて感動しました（いや本当に）。
頭の中でなんとなく想像して（分子になった気分で・笑）、なんとなく理解できました。
分子の振動によって温度をあげるのは簡単でも、熱を奪うのはとっても大変な技術がいるんですね・・・。
すごく勉強になりました。

＞ご質問からはそれますが、これについてはたびたび家電各社から色々なアイデアでその問題に取り組んだ製品が出ては消え、出ては消えしていたように思いますｗ

そういうアイデアで取り組んだ製品、出ていたんですね！？知らなかった・・・。すぐに消えていたせいでしょうか＾＾；。

ありがとうございました！

回答No.6

noname#193837

◇普通の人間ですが、心臓が止まるほどビックリしました。
　お子さんを思われる優しさと、あまりの発想の素晴らしさにです。

・「必要は発明の母」ですね。

◇あるメーカーの関係者の方たちにもお聞きしたのですが、
　残念ながら、まだ検討もされていない感じでした。
　それほど家庭用に製品化するのはむずかしいようですね。

◇でも、No.４の方の答えを拝見しますと何とありふれた技術とのこと！
　将来は可能のようですね。お母さんたちの優しい笑顔が浮かびます。

・楽しみですね。もし市場に出てきた時にはこの日のことを思い出すのが…

日々の育児に大変だと思いますが、がんばってくださいね。

お礼

こんにちは！
心臓がビックリした、との文章を読んだ瞬間、「やっぱりバカな質問すぎたのね・・・（汗）」と思ってしまいました＾＾；。
でもその後の文章を読んで、なんだか褒められた気分で嬉しくなりました（調子に乗るなって？・笑）。
きっとどのお母さんも、一度は思われたことあると思います～。

商品化は、検討もされていないのですね。
そうですよね・・・、下の回答者様たちがおっしゃるように、家庭での実用化なんて、無理のようですね。
将来は、可能になるのでしょうか。
それも、今頑張って研究していらっしゃる方々にかかっているんですよね、きっと＾＾。
あぁ、明日から企業の研究所に向かって拝もうか・笑。
実は私の義兄も、電子レンジではないですが、デジカメの開発（？新商品の開発）をしている方でして。
「無愛想な男性でで、なんだかなぁ～。。。（白い目）」なんて思っていましたが、これからはもっと丁重にもてなします（笑）。

ありがとうございます！

回答No.5

tojyo

すいません。No.4です。

誤記訂正です。
数mK＝－２７３℃程度です。

「食品をここまで冷やしてどうするんだ」といわれればそれまでですが・・・。

ただ原理的には電磁波を当てることで温度を下げることもできるという話でした。

お礼

訂正、了解しました＾＾。
－２７３℃って、どんな世界なんでしょう。
なんだか、実験される分子がちょっと可哀相になりますね（笑）。

回答No.4

tojyo

一応大学院の電気系卒ですが・・・。

まず電子レンジの原理はNo.３の回答でほぼ合っていますが、分子というのは「水分子」です(水分子以外の分子も寄与しますがメインは水分子ということです)。

＞電子の動きをすばやく止めることというのは、今の技術でできるのですか（苦笑）？つまり、すばやく食品を冷ますということです。

でこの質問ですが、家庭では出来ませんが、実験室ではすでに利用されているありふれた技術です。

ここから先はやや専門的になりますが・・・。

物理的には「温度」は「物体の運動の激しさ」を表す単位と定義されています。つまり「温度が高い」とは「物体の運動が激しい」ことであり、「温度が低い」とは「物体の運動がおとなしい(？)」ということです。したがって「温度を下げる」には「物体の運動を止める」ということをすればいいわけです。
でこの方法ですが電子レンジと同じである特定の周波数のレーザ(電磁波)を使います。このレーザを特定の原子に当てます。するとドップラー効果により光が当たったことにより得たエネルギーよりも大きなエネルギーの光を放出して、結果的にエネルギーを失うことで運動が緩やかになります。つまり温度が下がります。これが「レーザ冷却」という技術です。原理的には数mK(－２７５℃)まで冷却することが可能です。

しかしながらこの「レーザ冷却」は対象が原子レベルなんで食品に対して応用されるかはかなり疑問です。

お礼

おぉ！大学院卒の回答者様。こんなレベルの低い主婦の質問に答えてくださって、
ありがとうございます（涙）。

実験室では利用されている技術なのですねー。
ドップラー効果、レーザ冷却・・・。
なんともちんぷんかんぷんですが（トホホ・泣）なんだかすごい技術なんだろうなぁとは思いました・笑。
理系の方は、本当に素晴らしい研究にはげまれているんですね・・・。
今回こんなド素人質問をさせていただきましたが、皆さんからいろいろと教えていただいて、
普段何気なく使っている家電に秘められた、数々の研究、努力なんかを想像し、本当にありがたいことだと、
一人感動してしまいました。
私の小さな娘が大人になるころには、もっと便利な機能のついた電子レンジが出来上がっているといいなぁ～＾＾。

本当にありがとうございました。
次回は「自信あり」で是非回答を＾＾♪

補足

すみません、下のお礼で
「次回は『自信あり』で回答を♪」と書いてしまいました。
ちゃんと自信ありでレス下さっていたのに、自信なしと見間違えていたんです。
すみません(T_T)！

回答No.2

Pesuko

まず開発製造にはかかわってないし、エリートでも無いです。

＞電子を活発にさせてその熱で食品を温めるんですよねぇ
違います、分子を回転させて分子間の摩擦熱で高温になります。

＞電子の動きをすばやく止めることというのは、今の技術でできるのですか
だから考え方が違うから質問の意味をなさなくなります。

分子内部の原子の動きを止めることが冷却です。
物体が持っている熱を

現在急速冷凍の方法は液体窒素とかに漬けるのが手っ取り早い。
で、質問の意図として外部から電磁波などで吸熱可能かということだと思いますが
私の知る限りありません。

理系エリートの人なら知ってるかもね。

お礼

回答をくださってありがとうございます。

私、根本から知識間違っていましたねぇ（汗汗）。電子でなく、「分子」だったんですね！
失礼しました＾＾；。指摘してくださって、ありがとうございます！
結局、食品をすぐに冷ますというのはとてつもなく難しいものなのですねー。
残念！

回答No.1

blackdragon

電子レンジの開発・製造にも関わっていませんし、エリートでもありませんが…。

とても興味深い発想ですね。そのような発想から、大きな発明が生まれるかもしれませんね。

しかし、残念ながら、エネルギーを与える（加熱する）ことは、電磁波をあてることで比較的容易にできますが、エネルギーを奪う（冷やす）ことは、似たような方法では出来ません。（出来たら、ノーベル賞級の大発見だと思います。）

全く別の原理での急速冷却の研究は、いろいろなところでなされていると思いますが、家庭用に電子レンジのような手軽さで導入できるような方法は、まだないようです。

下記のURLの方法は、電子レンジとやや似た原理を使っていますが、これは、急速に冷やすというところではなく、ぎりぎりまで凍結させずおくことに利用されているようですね。

参考URL：

http://www.abi-net.co.jp/pro_cas.html

お礼

こんにちは。
こんな私の超低レベルすぎる質問に、はたして回答なんていただけるのかと
思っていました（泣）。ありがとうございます。

エネルギーを与えるのは簡単でも、その逆はとっても難しいんですねぇ・・・。
そっかぁ～。。。「こんな機能欲しいわぁ♪」って主婦が思っても、それを開発するのはとぉっても大変なことなのですね。
家電の開発＆商品化に携わる方々に感謝・・・。

レス、ありがとうございました！