Sticky tape lähettää valoa – ja röntgensäteitä-sitä mukaa kun se purkautuu.Carlos Camara ja Juan Escobar

joulu voisi tuoda mukanaan uuden vaaran, kun paketoit lahjojasi – röntgeniin säteilevän tahmean teipin.

Los Angelesin Kalifornian yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, että pelkkä tavallisen tarrateipin kuoriminen tyhjiössä voi tuottaa niin paljon röntgenkuvia, että niistä voi ottaa kuvan-yhden tutkijan omasta sormesta (Katso videot).

”jossain vaiheessa olimme hieman peloissamme”, kertoo tutkimusryhmän jäsen Juan Escobar. Hän ja hänen työtoverinsa tajusivat kuitenkin pian, että röntgensäteet lähtivät vasta, kun pakkausta käytettiin tyhjiössä. ”Emme halua pelotella ihmisiä käyttämästä teippiä jokapäiväisessä elämässä”, Escobar lisää.

tällainen energian vapautuminen — joka tunnetaan triboluminesenssina ja näkyy valon muodossa — tapahtuu aina, kun kiinteä aine (usein kide) murskataan, hierotaan tai naarmutetaan. Se on pitkään tunnettu, joskin hieman mystinen ilmiö, jonka Francis Bacon näki vuonna 1605. Hän huomasi, että sokeripalan raapiminen sai sen antamaan valoa.

johtava selitys esittää, että kun kide murskataan tai halkaistaan, prosessi erottaa vastakkaiset varaukset. Kun nämä varaukset neutraloidaan, ne vapauttavat energiapurkauksen valon muodossa.

jo vuonna 1953 Venäjällä toimiva tutkijaryhmä esitti, että liiman kuoriminen tuotti röntgensäteitä. Mutta” olimme hyvin skeptisiä vanhojen tulosten suhteen”, Escobar sanoo. Hänen tiiminsä päätti tutkia ilmiötä joka tapauksessa, ja huomasi, että röntgensäteitä todellakin annettiin, korkeaenergisinä pulsseina.

kun tutkijat asettivat tyhjiökammioonsa pienen muovi-ikkunan, he pystyivät jopa ottamaan röntgenkuvan sormesta hammasröntgenilmaisimella. Niiden tulokset on julkaistu Nature1-lehdessä.

Mekanoluminesenssimysteeri

”kaikista elektronipurkauksista vain yksi kymmenestätuhannesta tekee röntgensäteitä”, Escobar sanoo. Yksittäisten, tyypillisesti muutaman nanosekunnin mittaisten Röntgenpulssien energiat ovat noin 15 kiloelektronivolttia.

tarrateippi voi jopa auttaa ottamaan röntgenkuvan (päällekkäin) ihmisen sormesta.Carlos Camara, Juan Escobar ja Seth Putterman

röntgensäteiden energia on suoraan verrannollinen siihen varausmäärään, joka kasaantuu nauhan pintaan sitä kuorittaessa. Tutkijat laskevat, että tämä varaus oli heidän tutkimuksessaan kymmenen kertaa suurempi kuin vastaavissa kokeissa tyypillisesti nähdään. ”Emme ole aivan varmoja, miksi nauha on niin voimakkaasti ladattu”, Escobar sanoo.

tahmean teipin Läpivalaisulaite hämmentää myös muita kentällä. ”Ei olisi uskonut, että niin suuri osa mekaanisesta energiasta tulisi ulos Röntgensäteinä”, sanoo Ken Suslick, mekanoluminesenssin asiantuntija Illinoisin yliopistossa Urbana-Champaignissa. ”Teipin liima on amorfista nestettä, ei kiteistä. Mikä aiheuttaa varauksen, elektronien tai protonien siirron, mitkä ovat vastaanottaja – ja luovuttajaryhmät – nämä asiat ovat paljon epäselvempiä.”

tutkijat ehdottavat, että nauhan kuorimisesta syntyvä korkea varaustiheys voisi olla tarpeeksi suuri laukaisemaan ydinfuusion. Kansainvälisessä ydinfuusiokokeessa ITERissä Ranskan Cadarachessa työskentelevä ydinanalyytikko Michael Loughlin on epäileväinen. Mutta hän lisää, että jos hänen todistetaan olevan väärässä, järjestelmä, joka voisi tuottaa fuusioreaktioita kytkintä painamalla, olisi erittäin hyödyllinen.

Suslick aikoo nyt palata laboratoriossaan työstämiinsä mekanoluminesenssijärjestelmiin etsimään röntgensäteitä. Samaan aikaan Escobar kollegoineen aikoo katsoa erilaisia liimoja nähdäkseen, saavatko ne saman vaikutuksen.

mutta suurin haaste on selvittää tarkalleen, miten se toimii, Escobar sanoo. ”Se on ensimmäinen listallamme.”