De la tecnología radárica a la invención del horno de microondas.

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Por Vicente Ortega y M.Ángeles Moya

Microondas.jpg

Introducción

No podemos decir, en el caso del horno de microondas, que su invención fuese debida a una necesidad de los ejércitos, como ocurre con otros inventos referidos en análogos documentos elaborados por esta Cátedra. La invención de este electrodoméstico fue fruto del azar, como relataremos a continuación. Pero sí se puede afirmar que, gracias a las investigaciones previas que se desarrollaron para hacer frente a necesidades de los ejércitos, fue posible la invención del horno que todos conocemos como ‘microondas’.

Fue un tubo de vacío denominado magnetrón, inventado en 1939 a instancias de la Armada británica, el ‘causante’ de que hoy en día disfrutemos del conocido horno microondas, un aparato que, sin duda, revolucionó la forma de cocinar, y cuyos orígenes están relacionados con el Radar y las tecnologías de Microondas.

Antecedentes: el radar y las tecnologías de microondas

Radares británicos durante la Segunda Guerra Mundial.

La creación del magnetrón se asoció a la tecnología radárica, tecnología cuyo nacimiento se produjo en los años 30 del siglo XX. En concreto, en 1934, en algunos departamentos del Gobierno de Gran Bretaña existía una cierta preocupación por encontrar algún sistema de contramedida para los bombarderos que pudieran llegar de Alemania en una guerra que se presentía próxima.

Como consecuencia de esa necesidad manifiesta de los ejércitos, el Ministerio del Aire británico encargó un estudio al Departamento de Radio del Laboratorio Nacional de Física, cuyo superintendente, Robert Watson-Walt, sugirió la posibilidad del uso de ondas de radio reflejadas para localizar aviones.

Las ideas de Watson tuvieron que abrirse camino, no sin dificultades, en la intrincada administración británica, pero, finalmente, demostraron ser acertadas y, en plena Segunda Guerra Mundial, las cortinas de radares en las costas británicas fueron decisivas para la victoria de la Batalla de Inglaterra.

La invención del magnetrón

Magnetrón.

Las tecnologías radáricas no fueron el único invento que, debido a necesidades de los ejércitos, vio la luz durante la Segunda Guerra Mundial. De hecho, los avances científicos y tecnológicos que se produjeron durante este periodo bélico fueron muy numerosos.

Pero, centrándonos en el tema que nos ocupa, hay que remontarse al año 1939, cuando los profesores J.T. Randall y H.A. Boot, investigadores de la Universidad de Birminghan, en Reino Unido, inventaron el tubo de vacío llamado magnetrón a petición del Almirantazgo británico.

Esa válvula de vacío (junto con el klystron inventado por los hermanos Russell y Sigur Varian, investigadores de la Universidad de Stanford) producía señales de frecuencias hasta entonces inéditas y con gran potencia. Tanto el klystron como el magnetrón fueron decisivos para el funcionamiento de los radares, y fue precisamente el generador de microondas denominado magnetrón el que trajo consigo, de manera fortuita, otro importante avance tecnológico: el horno microondas.

La ‘casual’ e inesperada invención del horno de microondas

Percy L. Spencer (foto: Raytheon).

La necesidad urgente de los ejércitos británicos de contar con un gran número de tubos de vacío para sus radares les llevó a entrar en contacto con Estados Unidos, de tal manera que pudieran utilizar el parque industrial estadounidense para producir el magnetrón en grandes cantidades. En una reunión que se organizó, a instancias del Laboratorio de Radiación del MIT (de Tecnología de Massachusetts), participó el investigador Percy Lebaron Spencer, de la empresa estadounidense Raytheon Corporation[1].

Fue precisamente Percy L. Spencer (1894-1970), ingeniero e investigador de la Raytheon, experto en electrónica y que llegó a registrar más de 100 patentes a su nombre, quien, en 1945, y de forma accidental, inventó lo que hoy en día conocemos como horno microondas.

Imagen de la patente sobre el uso de microondas para cocinar alimentos, registrada por la Raytheon en 1945.

Spencer se encontraba realizando ensayos junto al magnetrón cuando reparó en que la barra de chocolate que llevaba en uno de sus bolsillos se había derretido como consecuencia de las microondas que generaba el magnetrón[2].

Tras ese descubrimiento casual, continuó experimentando con el tubo de vacío, exponiendo otros productos alimenticios a las ondas que éste emitía, de tal forma que llegó a la conclusión de que el magnetrón podía ser útil para cocinar alimentos.

Spencer colocó semillas de maíz junto al tubo de vacío, huevos… y todos estos productos se veían inevitablemente afectados por la energía que desprendía el magnetrón. Las radiaciones procedentes del aparato cocinaron el huevo y convirtieron en palomitas las semillas de maíz.

Imagen de la patente del microondas, registrada por la Raytheon en 1947.

Fue este último experimento el que convenció a sus escépticos, y posteriormente atónitos, colegas. Previamente, Spencer había diseñado una caja metálica de grandes dimensiones, en cuyo interior introdujo el magnetrón y también los alimentos que, tras las radiaciones, salían cocinados del interior del aparato.

Tras el descubrimiento de Spencer, la Raytheon Corporation (que fabricó el 80 por ciento de los magnetrones producidos durante la Segunda Guerra Mundial para los radares estadounidenses y británicos[3], y que pasó de tener 15 empleados a más de 5.000[4]) solicitó, en octubre de 1945, la primera patente sobre el uso de microondas para cocinar alimentos[5]. Posteriormente, en 1947 fabricó y solicitó la patente del primer horno de microondas[6], al que llamaron Radarange(resultado de los términos ingleses Radar[7] y Range[8]).

El microondas Radarange se comercializó en 1954, pero no resultó demasiado práctico: tenía demasiada envergadura (su peso rondaba los 340 kg.) y costaba alrededor de los 5.000 dólares[9]. Fueron necesarios 20 años de investigación, tras la solicitud de la patente, para que el aparato inicial ideado por Spencer resultase práctico y, sobre todo, asequible. De hecho, el primer horno de microondas doméstico se produjo en 1967 por Amana (una división de la Raytheon)[10].

En 1967, el horno de microondas comenzó, por tanto, a ‘entrar’ en los hogares de Estados Unidos. Aunque las ventas fueron despacio durante los cinco primeros años, entre otros factores por el alto precio de coste de estos electrodomésticos (alrededor de 495 dólares), el concepto de ‘cocina rápida’ comenzó a expandirse por todo el mundo. En los años siguientes, numerosas compañías comenzaron a fabricar ‘microondas’. A finales de 1971, los precios de estos hornos domésticos comenzaron a disminuir y sus capacidades comenzaron a incrementarse[11], lo que favoreció que, sólo ese año, se vendiesen en Estados Unidos un millón de unidades[12]. Tal fue el éxito de este electrodoméstico que en 1975 las ventas de ‘microondas’ superaron, por primera vez, a las de las cocinas de gas[13].

Conclusiones

Nuevamente nos encontramos, en el caso del horno de microondas, con una aplicación civil de una tecnología militar, o, lo que habitualmente se conoce como tecnología de uso dual (aunque su denominación correcta sería aplicación dual de una tecnología), lo que pone de manifiesto que las inversiones en I+D+i (Investigación, Desarrollo e innovación) en el sector de la Defensa, como respuesta a necesidades de los ejércitos, han generado importantes avances tecnológicos a lo largo de la historia.

Aunque este importante avance tecnológico podría haber surgido y haberse desarrollado en otras circunstancias, qué duda cabe de que fue gracias al esfuerzo económico que, en este caso, realizó el Ministerio del Aire británico, para responder a necesidades puntuales durante un conflicto bélico, lo que favoreció su descubrimiento.

Y hay un último aspecto que se debería tomar en consideración cuando se habla de la I+D+i en general y, particularmente, en el sector de la Defensa: los retornos que, para el sector industrial, tienen este tipo de inversiones. No sólo en las propias empresas del sector donde, inicialmente, se llevan a cabo los desarrollos tecnológicos, sino también, y un claro ejemplo es el del horno de microondas, para la industria en general.

A modo de colofón, parece conveniente referirse nuevamente (como hemos hecho en otros trabajos de investigación) al célebre informe ‘Ciencia, la frontera sin fin’ elaborado por el científico estadounidense Vannevar Bush a instancias del presidente de los EEUU Franklin D. Roosvelt. Entre otros puntos de interés, Bush hizo constar en su informe la importancia de que las investigaciones militares continuasen en tiempos de paz.

“En tiempos de paz, es esencial que los científicos prosigan realizando algunos de los aportes a la seguridad nacional que tan eficazmente hicieron durante la guerra (…) los científicos fueron movilizados como las tropas y lanzados a la acción para servir a su país en momentos de emergencia (…) debe haber más –y más adecuada- investigación en tiempos de paz (…) el progreso científico es una clave esencial de nuestra seguridad como nación, para mejorar nuestra salud, tener puestos de trabajo de mayor calidad, elevar el nivel de vida y progresar culturalmente”[14].

Referencias

  1. La empresa fue fundada, entre otros, por el ingeniero y científico estadounidense Vannevar Bush, cuyo informe ‘Ciencia, la frontera sin fin’ ya ha sido referido en otros documentos de la Cátedra por su interés para el sector de la Defensa.
  2. GUARNIERI, M. The age of vacuum tubes: merging with digital computing. Industrial Electronics Magazine, IEEE, Septiembre 2012; Vol. 3 (Issue: 3), pp. 52-55.
  3. Raytheon Company: History.
  4. MANZOLILLO, A. Microondas em síntese orgánica. Química Nova, Sociedade Brasileira de Química, Julio 2002; Vol. 25 (nº 4).
  5. Según el documento original de la United States Patent Office (Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos), la patente fue registrada el 8 de octubre de 1945 y concedida, con el número de serie 2,605,383, el 29 de julio de 1952.
  6. Según el documento original de la United States Patent Office, la patente fue solicitada el 13 de febrero de 1947 y concedida, con el número de serie 2,593,067, el 15 de abril de 1952. (A pesar de que esta patente fue registrada con posterioridad a la del uso de microondas para cocinar alimentos, fue concedida con anterioridad a la primera).
  7. Acrónimo de Radio Detecting and Ranging (Radio, detección y alcance).
  8. Voz inglesa cuyo significado (alcance) está incluido en el acrónimo de la palabra Radar.
  9. GUARNIERI, M. The age of vacuum tubes…
  10. Microwave Oven. Southwest Museum of Engineering, Communications and Computation.
  11. Microwave Oven. Southwest Museum of Engineering…
  12. ¡Feliz cumpleaños, horno de microondas! Bits en imagen, tecnología, ciencia y negocios.
  13. Microwave Oven. Southwest Museum of Engineering…
  14. BUSH, V. Ciencia, la frontera sin fin. Un informe al presidente, julio de 1945. Redes, revista de estudios sociales de la ciencia, Noviembre 1999; Vol. 7 (nº 14).