réponse simple
Réponse simple :
Les fours à micro-ondes émettent un rayonnement qui engendre des modifications rapides du champ électrique au sein de l’appareil8. Ces changements ont pour but de faire vibrer les molécules d’eau présentes dans la nourriture, ce qui dégage une chaleur suffisante pour faire cuire les aliments1.
Les fours à micro-ondes font vibrer les molécules d'eau pour chauffer les aliments
Fonctionnement général d'un micro-onde (source)
Comme les métaux sont de bons conducteurs, ils sont particulièrement sensibles aux variations causées par les micro-ondes. Lorsqu’un objet métallique est placé à l’intérieur de l’appareil, il se produit deux phénomènes distincts :
- D’une part, le métal agit comme un miroir, c’est-à-dire qu’il réfléchit une grande partie des ondes qui le percutent8. Les aliments auront ainsi plus de peine à chauffer car ils recevront une moins grande quantité d’énergie. Si aucun aliment n'est présent, les ondes reflétées par la surface métallique rebondissent indéfiniment contre les parois de l’appareil et peuvent finir par en endommager les composants9.
- Parallèlement, si le métal comporte des aspérités (feuille d’aluminium froissée,…) ou des pointes (fourchette,…), les charges électriques causées par les micro-ondes peuvent s’accumuler dans ces extrémités et engendrer des arcs électriques à l’intérieur de l’appareil2 à 4.
Les feuilles d'aluminium se froissent facilement, créant un grand nombre d'irrégularités à leur surface
DVD dans un four à micro-onde : les parties métalliques génèrent des arcs électriques (© IS)
Ces éclairs sont dommageables à la fois pour le four à micro-ondes et pour le contenant métallique, qui peut parfois prendre feu si la température est suffisamment élevée6.
DVD brulé dans un four à micro-ondes par des arcs électriques (agrandir l'image)
Il faut toutefois préciser que la grande majorité des fours à micro-ondes actuels disposent de parois métalliques, ainsi que de grilles spécialement conçues pour y déposer les aliments4. En effet, les surfaces planes ou arrondies ne prédisposent pas à la formation d’arcs électriques4, il est donc possible de cuire les aliments dans des contenants métalliques prévus à cet effet si certaines consignes de sécurité sont respectées7.
En suivant les consignes, les barquettes métalliques ne provoquent pas de décharges (source) (agrandir l'image)
L’utilisation d’objets métalliques dans les fours à micro-ondes est donc à éviter si ceux-ci ne sont pas conçus dans cette optique.
réponse avancée
Réponse avancée :
Il est effectivement dangereux de mettre dans un micro-onde des objets métalliques qui ne soient pas spécialement conçus à cet effet.
En mode normal, les fours à micro-ondes génèrent des ondes électromagnétiques à une fréquence de 2.45 GHz, soit légèrement inférieur à celle de la lumière visible8.
Les micro-ondes sont d'une plus faible fréquence, et d'une plus grande longueur d'onde que la lumière visible (source)
Comme toutes les ondes électromagnétiques, les micro-ondes correspondent à une variation des champs électrique et magnétique au cours du temps8.
La propagation d'une onde électromagnétique est une modification des champs électriques et magnétiques (source)
La fréquence spécifique des micro-ondes permet de faire vibrer précisément les molécules d’eau présentes dans les aliments. La polarité et la taille de ces molécules les rend en effet sensibles aux oscillations électromagnétiques induites par le four à micro-ondes1. L’agitation ainsi créée produit suffisamment de chaleur pour faire cuire les aliments, en fonction de leur teneur en eau.
Fonctionnement général d'un micro-onde (source)
Les métaux sont des conducteurs électriques, c’est-à-dire qu’ils contiennent une grande quantité d’électrons libres. Sous l’effet des micro-ondes, ces électrons se déplacent au sein du métal pour parer aux modifications du champ électrique et magnétique. Il s’en suit une répartition inégale de ces charges sur toute la surface métallique2.
Si le métal en question présente des aspérités ou des pointes, ces irrégularités agiront comme des antennes : la quantité de charges par unité de surface ainsi que le champ électrique seront plus importants en ces lieux3 et 4.
Les charges se concentrent vers les extrémités et induisent un puissant champ électrique (sources multiples)
Dans le cas où la concentration de ces charges dépasse la valeur de claquage de l’air (environ 30kV/cm)5, il se produit une ionisation engendrant la formation d’un arc électrique à l’intérieur du four à micro-onde. Ces décharges produisent de l’ozone et des NOx, des gaz nocifs à forte concentration4.
DVD dans un four à micro-onde : les parties métalliques génèrent des arcs électriques (© IS)
Plus l’objet métallique possède de pointes (fourchette, poignée,…) et d’aspérités (feuille d’aluminium froissée, bordures,…), plus il y a de chance que ces décharges se produisent, et ce indépendamment de la nature du métal en question. D’autres éléments non-métalliques peuvent parfois provoquer ce même phénomène, mais de manière isolée4.
Les feuilles d'aluminium se froissent facilement, créant un grand nombre d'irrégularités à leur surface
Comme la température d’un arc électrique peut atteindre quelques milliers de degrés6, il est tout à fait probable que l’aliment ou le contenant métallique prennent feu dans le four à micro-ondes.
DVD brulé dans un four à micro-ondes par des arcs électriques (agrandir l'image)
Parallèlement à cette problématique, il faut préciser que les métaux ont également tendance à se comporter comme des miroirs8. En percutant la surface métallique, les micro-ondes sont en grande partie réfléchies et se répercutent alors contre les parois de l’appareil. L’accumulation d’ondes stationnaires à l’intérieur du four peut à long terme finir par en détériorer les composants, notamment le magnétron9.
D’autre part, comme les ondes sont déviées par le contenant en métal, les aliments qui y sont entreposés reçoivent moins d’énergie et chauffent au final moins rapidement8.
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Température minimale atteinte (°C)
|
|
Type de
Four
|
Aliment emballé dans
de l'aluminium
|
Aliment non-emballé
(sur assiette)
|
| Panasonic |
65 |
80 |
| Sharp 1 |
44 |
67 |
| Sharp 2 |
74 |
67 |
| Micromaxx |
48 |
52 |
Exemple d'expérience sur le chauffage des aliments dans un contenant métallique (source - modifiée)
Malgré tous ces désagréments, il n'est pas impossible de mettre du métal dans un four à micro-ondes. Il existe des objets métalliques spécialement conçus pour la cuisson au four à micro-ondes, comme certaines grilles ou barquettes en aluminium7. La forme de ces contenants est optimisée de manière à ne pas engendrer de décharges électriques, ils ne représentent donc aucun danger pour la nourriture ou l’appareil tant que les consignes d’utilisation sont respectées (notamment éviter le contact avec les parois du four).
En suivant les consignes, les barquettes métalliques ne provoquent pas de décharges (source) (agrandir l'image)
Il faut d’ailleurs ajouter que la grande majorité des fours à micro-ondes actuels disposent de parois métalliques, ainsi que de grilles spécialement conçues pour y déposer les aliments4. Ce ne sont donc pas les métaux en eux-mêmes qui sont problématiques, mais leur forme et une utilisation inadaptée par rapport à l’appareil.
Pour des questions de sécurité, il est donc préférable d’éviter l’emploi d’objets métalliques dans un four à micro-ondes, à moins que ceux-ci aient été conçus et testés conformément aux normes d’utilisation.
Commentaires
Bonjour,
Apparemment elles sont conçues en acier galvanisé (alliage de fer et de carbone recouvert de zinc) ou inoxidable. Le tout couvert d'émail clair pour la visibilité. Voyez ici une source intéressante (en anglais): madehow.com/.../...