La découverte du phénomène d'échauffement par rayonnement micro-onde remonte aux années 1950, lorsqu'il a été constaté que des objets, situés à proximité d'antennes utilisées en télédétection radar, connaissaient un échauffement intense et en profondeur sous l'effet des rayonnements électromagnétiques à très haute fréquence. Dans les fours à micro-ondes, les fréquences usuelles sont situées entre 800 et 3 000 MHz, soit des longueurs d'onde de l'ordre du décimètre.
L'échauffement d'un produit grâce au rayonnement micro-onde est provoqué par la dissipation sous forme de chaleur d'une partie de l'énergie contenue dans cette onde électromagnétique. Pour éviter toute interférence avec les systèmes de télécommunication, une fréquence spécifique a été attribuée par la législation mondiale aux applications industrielles, médicales et domestiques (ν = 2 450 MHz, λ = 12,2 cm).
L'utilisation des micro-ondes concerne spécialement les matériaux diélectriques, c'est-à-dire isolants ou mauvais conducteurs d'électricité (par exemple le bois, les denrées alimentaires et les matières plastiques). Le meilleur exemple est la molécule d'eau dont la constante diélectrique est très élevée par rapport à la plupart des liquides. Le matériau polaire (molécule dont la répartition de la charge est dissymétrique) étant chauffé « de l'intérieur », la répartition finale de la température est plus régulière qu'en chauffage classique. Les micro-ondes ne chauffent ni les gaz, ni les métaux qui ont la propriété de réfléchir les ondes électromagnétiques, ce qui permet de réaliser des enceintes confinant l'énergie là où elle doit être utilisée, comme celle des fours domestiques.
La technique d'échauffement par irradiation micro-onde concerne de nombreux secteurs industriels, parmi lesquels notamment : l'agro-alimentaire, l'industrie des caoutchoucs et des plastiques (vulcanisation, polymérisation), la pharmacie (préparation puis séchage de produits), le frittage de céramiques, le traitement de surface de polymèr […]
… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 1 page…
