マイクロ波加熱

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『マイクロ波加熱』とは

165672:マイクロ波加熱
マイクロ波加熱（マイクロはかねつ）とは、マイクロ波と物質の相互作用によって、物質の内部から熱を生じさせることをいう。日本語では誘電加熱。（似ているが誘導加熱とは別）

特徴

物質内の荷電粒子や電気双極子が、マイクロ波による振動電磁場の影響で、回転または振動するために生じる。外部熱源による加熱と異なり、熱伝導や対流の影響がほとんど無視できること、特定の物質のみを選択的かつ急速・均一に加熱できること、などの特徴がある。

加熱に利用されるマイクロ波の周波数には非通信用のISMバンドが利用されており、国際規格では 2.45 GHz に統一されているが、アメリカ合衆国などでは 915 MHz 帯も使用されている。

水は 2.45 GHz のマイクロ波をよく吸収するため、マイクロ波加熱は水分を多く含む材料の加熱に特に有効である。また、ゴムなどの熱伝導性の悪い絶縁体の加熱にも適している。ただし、氷になるとマイクロ波をほとんど吸収しなくなるため、冷凍品の解凍には向かない。

マイクロ波加熱を利用した装置としては、電子レンジが一般に用いられている。焜炉などによる加熱に比べ、容器に入った食品であっても、内部から均一に急速加熱することができる。ただし、レトルト食品のように、マイクロ波を反射してしまう素材でパッケージされたものには使用できない。

マイクロ波加熱によって水分を蒸発させるマイクロ波乾燥と呼ばれる技術は、食品から建材、廃棄物処理まで、工業的に広く利用されている。減圧下でマイクロ波を照射するとより効率的に乾燥が行える。

化学反応にもマイクロ波加熱は利用されている。マイクロ波の波長に応じて特定の物質のみを内部から急速に選択加熱できるため、反応速度が早くなり、また副反応が抑制され収率が向上する場合がある。この方法はマイクロ波合成と呼ばれ、環境親和性の高いグリーンな化学として期待されている。

生体組織にマイクロ波を照射すると、発熱によってタンパク質などが変性し、凝固する。この現象はマイクロ波凝固と呼ばれ、止血や癌治療に応用されている。