taśma samoprzylepna emituje światło-i promienie rentgenowskie – podczas usuwania.Carlos Camara i Juan Escobar

Boże Narodzenie może przynieść ze sobą nowe zagrożenie, gdy pakujesz prezenty – taśmę samoprzylepną emitującą promieniowanie rentgenowskie.

naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles pokazali, że po prostu obieranie zwykłej taśmy klejącej w próżni może wygenerować wystarczającą ilość promieni rentgenowskich, aby zrobić zdjęcie jednego z palców naukowców (Zobacz filmy).

„w pewnym momencie byliśmy trochę przerażeni”, mówi Juan Escobar, członek zespołu badawczego. Ale on i jego współpracownicy szybko zorientowali się, że promienie rentgenowskie były emitowane tylko wtedy, gdy zestaw był używany w próżni. „Nie chcemy straszyć ludzi przed używaniem taśmy klejącej w codziennym życiu” – dodaje Escobar.

ten rodzaj uwalniania energii — znany jako tryboluminescencja i widziany w postaci światła — występuje, gdy ciało stałe (często kryształ) jest kruszone, pocierane lub porysowane. Jest to od dawna znane, choć nieco tajemnicze zjawisko, zaobserwowane przez Francisa Bacona w 1605 roku. Zauważył, że drapanie bryły cukru powodowało wydzielanie światła.

wiodące Wyjaśnienie zakłada, że gdy kryształ jest kruszony lub dzielony, proces oddziela przeciwne ładunki. Kiedy ładunki te są zneutralizowane, uwalniają wybuch energii w postaci światła.

już w 1953 roku zespół naukowców z Rosji zasugerował, że obieranie taśmy klejącej powoduje promieniowanie rentgenowskie. Ale” byliśmy bardzo sceptycznie nastawieni do starych wyników”, mówi Escobar. Jego zespół postanowił przyjrzeć się temu zjawisku i odkrył, że promienie rentgenowskie były rzeczywiście emitowane w impulsach o wysokiej energii.

kiedy naukowcy umieścili małe plastikowe okienko w komorze próżniowej, byli nawet w stanie zrobić zdjęcie rentgenowskie palca za pomocą dentystycznego detektora rentgenowskiego. Ich wyniki są publikowane w Nature1.

Tajemnica Mechanoluminescencyjna

„z całkowitych wyładowań elektronowych tylko jeden na dziesięć tysięcy wykonuje promienie rentgenowskie”, mówi Escobar. Energie poszczególnych impulsów rentgenowskich, Zwykle o długości kilku nanosekund, wynoszą około 15 kiloelektronowoltów.

taśma samoprzylepna może nawet pomóc w zrobieniu zdjęcia rentgenowskiego (nałożonego) ludzkiego palca.Carlos Camara, Juan Escobar i Seth Putterman

energia promieniowania rentgenowskiego jest bezpośrednio związana z ilością ładunku, który gromadzi się na powierzchni taśmy podczas jej obierania. Naukowcy obliczają, że ładunek ten był dziesięć razy większy w ich badaniach niż zwykle obserwowany w podobnych eksperymentach. „Nie jesteśmy do końca pewni, dlaczego taśma jest tak mocno naładowana”, mówi Escobar.

maszyna rentgenowska z taśmą klejącą również zaskakuje innych w terenie. „Nie pomyślałbyś, że tak wiele energii mechanicznej wyjdzie jako promieniowanie rentgenowskie”, mówi Ken Suslick, ekspert w dziedzinie mechanoluminescencji na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. „Klej na taśmie jest amorficzną cieczą, a nie krystaliczną. Co powoduje przenoszenie ładunku, elektronów czy protonów, czym są grupy przyjmujące i dawcze-te rzeczy są znacznie mniej jasne.”

naukowcy sugerują, że wysoka gęstość ładunku generowana przez obieranie taśmy może być wystarczająco duża, aby wywołać fuzję jądrową. Michael Loughlin, analityk jądrowy w międzynarodowym eksperymencie syntezy jądrowej, ITER, w Cadarache we Francji, jest sceptyczny. Ale dodaje, że jeśli okaże się, że się myli, bardzo przydatny byłby system, który mógłby dostarczać reakcje fuzji za naciśnięciem przełącznika.

Suslick zamierza teraz ponownie odwiedzić mechanoluminescencyjne systemy, nad którymi pracował w swoim laboratorium, aby szukać promieni rentgenowskich. Tymczasem Escobar i jego koledzy planują przyjrzeć się różnym rodzajom kleju, aby sprawdzić, czy uzyskują ten sam efekt.

ale największym wyzwaniem będzie dowiedzieć się dokładnie, jak to działa, mówi Escobar. „To pierwsze na naszej liście.”