Desde que foi inventado em 1945, o popular forno de micro-ondas doméstico sofreu muitas mudanças até chegar ao estágio que conhecemos hoje. Inventado quase que por acaso, o forno de micro-ondas deve sua existência a um fato acidental mas, bastante memorável. O fato se deu quando o engenheiro Percy L. Spencer também co-inventor do radar, percebeu que as mesmas ondas usadas para detectar aviões em vôo, podiam também aquecer os alimentos.
Isto ocorreu quando Spencer, em uma inspeção de rotina, aproximou-se de uma válvula de radar em funcionamento e percebeu que uma barra de doce que estava em seu bolso derreteu. Houve então o estalo genial: Por que não ajustar o comprimento dessas ondas eletromagnéticas (iguais as de rádio, só que menores) para que ela aqueça e cozinhe os alimentos? Intrigado com o ocorrido, o inventor efetuou mais alguns experimentos como estourar pipocas (primeiro alimento a ser preparado em microondas) e aquecer um ovo cru, o qual, por sinal, acabou explodindo devido o aumento da pressão no interior do ovo. Efetuado avanços, em 1946 Spencer requereu a primeira patente para utilização de microondas para aquecer alimentos. Em 1947, sua empresa (Raytheon, até então de porte não muito grande) apresentou o primeiro forno de micro-ondas comercial, que pesava cerca de 340 kg e media cerca de 1,5 metro de altura, sendo absolutamente seguro, desenvolvido de modo a não permitir que as micro-ondas escapem nem prejudiquem a saúde. Este produto teve aceitação por parte de restaurantes e lanchonetes nos EUA e se tornou o precursor dos atuais fornos de microondas domésticos.
Mas, em virtudes destes fatos, qual seria o princípio de funcionamento do Forno de Micro-ondas? E ainda, ele serviria para mais alguma outra coisa além da popular utilidade culinária?
Bem, podemos dizer que o forno de micro-ondas aquece os alimentos porque as micro-ondas que são geradas pelo Magnetron (válvula que converte energia elétrica em microondas) transferem energia para as moléculas de água dos alimentos fazendo-as vibrar e girar. Isto ocorre mais de 3,45 milhões de vezes por segundo, fazendo com que as moléculas de água se organizem e desorganizem o mesmo número de vezes. Essa organização, que na verdade, é chamada de alinhamento e desalinhamento é responsável pela transferência de energia para as moléculas. O aquecimento ocorre, quando as moléculas de água estão relaxando, isto é, no momento em que a energia que as mantinham alinhadas (organizadas) é liberada na forma de calor.
Pois bem, mas nem só de aquecer água (mesmo a dos alimentos) vive um forno de micro-ondas. Na verdade, apesar de ter sido inventado para este fim, um de seus usos mais nobres encontra espaço no interior de laboratórios de pesquisa científica.
Descobriu-se que é possível aquecer materiais cerâmicos (que não são sensíveis às micro-ondas) usando-se o forno de micro-ondas. Nesta direção, a equipe do LIEC de São Carlos (UFSCar) e Araraquara (UNESP), pesquisou e desenvolveu um dispositivo que transformou um forno de micro-ondas doméstico em um forno de processamento e síntese de materiais, com especial aplicação em nanotecnologia. A nanotecnologia está associada a diversas áreas de pesquisa e produção (eletrônica, computação, química, medicina). Ela consiste nas técnicas de manipulação de materiais e dispositivos em escala nano, sendo um nanômetro a milionésimo parte de de um milímetro (escala quase atômica).
Para ressaltar o incremento obtido sobre o forno de micro-ondas convencional, basta citar que, enquanto o eletrodoméstico não modificado chega a temperatura máxima de 380 oC, o forno modificado pode chegar a temperaturas da ordem de 2.000 oC em alguns poucos minutos.
Desde então, um número cada vez maior de trabalhos científicos têm sido publicados destacando novas sínteses e processamentos de materiais na presença de micro-ondas. Dentre eles destaca-se a obtenção de um “sanduíche” de óxidos de Titânio, Bário, Chumbo e Lantânio (filmes com camadas bem finas sobrepostas, chamados de filmes finos) com potencial aplicação em super memórias de computador. O trabalho citado foi publicado em uma importante revista científica internacional e bem ilustra o casamento o forno de micro-ondas e a nanotecnologia. Como marca relevante do trabalho, este sanduíche de óxidos nanométricos continua sendo, em toda literatura científica, o dispositivo de maior constante dielétrica até hoje encontrado.
