Рентген из скотча...

Напечатать Категория: Новости » Информационные технологии
19 июля 2012 Автор: vinnibalapuxx Просмотров: 3743 Комментариев: 24
При разматывании скотча возникает излучение достаточно жёсткое, чтобы сделать рентгеновский снимок пальца. Хотя природа излучения вроде бы ясна – светятся крохотные искры, проскакивающие между плёнками, их потока оказывается недостаточно. Офисным работникам надевать свинцовые халаты не стоит – в воздухе электроны не успевают разогнаться до «рентгеновских» энергий.

Рентген из скотча...


Явление триболюминесценции – возникновение электромагнитного излучения при относительном смещении двух контактирующих поверхностей (перетирании, сминании, раскатывании) известно человечеству уже несколько столетий. Наиболее яркое его проявление, неизменно вызывающее восторг и восхищение у неподготовленного наблюдателя, – излучение видимого света при отматывании от поверхности пленки обычного канцелярского скотча. Свечение можно заметить при надлежащем затемнении.

Более того, уже прошло больше полувека с тех пор, как советским учеными под руководством академика Бориса Владимировича Дерягина удалось экспериментально показать, что энергия такого излучения может выходить далеко за видимый диапазон и достигать рентгеновского.

Рентген из скотча...


Между тем фундаментального понимания этого процесса у ученых нет до сих пор.

Как нет, кстати, и фундаментального понимания эффекта сонолюминесценции, вызывающей «ажурное» свечение поверхностей, колеблющихся с ультразвуковыми частотами. Некоторые из читателей, вероятно, припомнят «сенсационные» эксперименты по сонолюминесценции мертвого человеческого тела, демонстрировавшиеся несколько лет назад в программе «Время» первого телеканала.

Хотели ли Карлос Камара и Хуан Эскобар из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе наконец покончить с шарлатанством на этой почве, или же ими руководил чисто научный интерес, сказать сложно. Однако их статья, напечатанная в свежем выпуске журнала Nature, является прекрасным образцом подлинно научного подхода к спорной теме. Собственно, работа ученых посвящена возникновению электромагнитного излучения при отделении липкой пленки от гладкой поверхности.

Сила сцепления скотча обусловлена слабым межмолекулярным взаимодействием. Это взаимодействие существенно слабее любой химической связи, а его энергия в сто раз меньше той, что необходима для испускания фотона в видимом диапазоне.

Тем не менее, при достаточно энергичном отрывании скотча испускаются не только радиоволны, но и свет, и даже рентгеновские лучи.

Все эти факты и заставили ученых подойти к триболюминесценции как к частному проявлению некого феномена концентрации плотности энергии.

Чтобы как следует разобраться в проблеме, экспериментаторы соорудили весьма непритязательный аппарат, состоящий из двух бобин. На одну из них был насажен стандартный моток скотча, купленный в каком-то канцелярском магазине, на другую этот скотч, собственно, и перематывался. Место на том мотке, где происходило отделение скотча, постоянно находилось под наблюдением высокоскоростного сцинтилляционного датчика рентгеновского излучения. Ученые также фиксировали видимое и радиоволновое излучение, возникавшие при сматывании скотча с барабана, а также силу натяжения пленки скотча, отрываемой от поверхности мотка.

Стоило поместить всю эту конструкцию в неглубокий вакуум, легко достижимый с помощью обычного форвакуумного насоса, как ученые смогли наблюдать устойчивое рентгеновское свечение (точнее, вспышки видимого излучения на сцинтилляторе, вызванные попаданием рентгеновских фотонов – рентгена человеческие глаза не видят).

При детальном рассмотрении записей сигнала детектора оказалось, что это излучение состоит их коротких импульсов, которые чётко коррелируют во времени с небольшими колебаниями натяжения пленки.

При атмосферном давлении этот эффект не так выражен, а при разматывании в вакууме скотч сначала немного натягивается, а затем, когда сила натяжения достигает порогового значения, происходит отрыв клейкой поверхности от основного мотка. В этот момент происходит и испускание рентгеновских лучей, радиоволн и света.

При этом на долю рентгеновского излучения приходится более 50% мощности импульса! Продолжительность каждого импульса составляет около 2 наносекунд, а средняя мощность такова, что её хватило для того, чтобы сделать рентгеновский снимок большого пальца одного из добровольцев.

Рентген из скотча...



По мнению исследователей, процесс концентрации энергии и её испускание можно описать следующей последовательностью явлений. В момент отрыва пленки от поверхности акриловый адгезив, покрывающий пленку, приобретает положительный заряд, в то время как сама пленка барабана, изготовленная из полиэтилена, остается заряженной отрицательно. В результате возникает сильное электрическое поле, которое в конечном итоге приводит к электрическому разряду – движению электронов от отрицательно заряженной пленки к положительно заряженной. В условиях вакуума этому полю хватает энергии для того, чтобы разогнать электроны до очень больших скоростей, пусть и ненадолго (длина «пробоя» составляет около 0,1 мм). Электроны заканчивают свой путь на положительно заряженной, оторванной ленте, где в результате быстрого торможения и генерируют рентгеновские лучи.

Казалось бы, вот вам и все загадки триболюминесценции, всё ясно даже школьнику, посещающему факультатив по физике. Однако непонятное не заставило себя ждать.

Теория позволяет по форме спектра рентгеновских фотонов оценить поток электронов, дающий вспышку. Получилось значение порядка 10^10 электронов на квадратный сантиметр в секунду. Это значение согласуется с оценкой плотности разделяемых зарядов из стандартной теории разделения зарядов, но на полтора-два порядка меньше потока, необходимого для создания той энергии, которая в итоге выделяется!

Не претендуя на обладание истиной в последней инстанции, учёные предположили, что это рассогласование связано с природой самого разделения зарядов при отрыве поверхностей друг от друга. Согласно одной теории, это разделение возникает из-за механического переноса ионов адиабатически (без потери внутренней энергии). С другой стороны, разделение зарядов может возникать и из-за быстрого разрыва поверхностей, на границе которых из-за частичного переноса электронов сформировался двойной электрический слой.

По мнению Эскобара и Камары, существуют два механизма концентрации заряда.

дин из них отвечает за поддержание среднего значения плотности зарядов на уровне 10^10 электронов на квадратный сантиметр. Второй действует в течение каких-то наносекунд, позволяя сконцентрировать электроны до плотности 10^12 штук/см2; он и приводит к рентгеновским вспышкам. Природа второго механизма не ясна, но, по мнению ученых, он связан с поверхностной проводимостью полимерной пленки. А последняя может быть обусловлена и мобильностью её собственных ионов, и менее энергичными «предразрядами», массово возникающими между теми разрядами, которые рождают рентгеновские вспышки.

В этом случае не исключено, что именно рентгеновское излучение является ключом к пониманию многих неразрешенных проблем трибологии. Оно же может использоваться и для изучения других систем, демонстрирующих прерывистое трение и так далее.

Рентген из скотча...



В заключение Камара не забыл упомянуть, что мотки скотча могут пригодиться в том случае, если рентгеновский снимок необходимо сделать в полевых или близких к ним условиях, вот только не уточнил, где в таких условиях брать вакуум в 10^–3 мм ртутного столба.

Отрывая же скотч от стекла или стола в условиях атмосферного давления, офисные работники не рискуют здоровьем. Рентген из-под скотча создается только в вакууме.

Recommend us

Рейтинг '+' (8)


Ключевые теги: Vinni Bala Puxx

Поблагодарили 30 человек(а):
  • img
  • img
  • open.az
EVA NOVAYYA (19 июля 2012 08:02)
Сейчас: оффлайн
Неплохая идея заменить рентгеновские аппараты..Спасибо)

img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:24:04)
nezawto...


fantom) (19 июля 2012 08:08)
Сейчас: оффлайн
не доверяла бы я какому то скотчу своё здоровье no


narminka_91_ (19 июля 2012 08:24)
Сейчас: оффлайн
может скотч безопаснее
img dr.Canik (2012-07-19 10:38:58)
pravilno))
 Статус: [Моя жизнь всегда будет пахнуть, твоими духами] :: Изменён: 12 октября 2013



Те два дня, которые провела с тобой, сделали меня самой счастливой.
wub & wub
Fifulya (19 июля 2012 09:13)
Сейчас: оффлайн
klassno)
 Статус: Eсли ты начнёшь скучать по мне, помни, что не я ушла от тебя, а ты отпустил меня... :: Изменён: 19 августа 2012

Ты обещал золотые горы,огромный дом и кучу детей,а оставил разочарование,пустоту и новый....стервозный характер....
Mehri117 (19 июля 2012 09:44)
Сейчас: оффлайн
........ thankyou
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:24:27)
nezawto....
 Статус: Мы молимся-Бог это видит...Мы просим-Бог отвечает...Мы любим-Бог это знает...А тех кто любит-Бог соединяет. :: Изменён: 19 октября 2012



"Армяне, первая нация, начавшая использовать своих женщин в качестве подстилки под другие народы, как способ выживания"
_KARAMELKA_ (19 июля 2012 09:53)
Сейчас: оффлайн
И ТАКОЕ ЕСТЬ,НУ МОЛОДЦЫ!
 Статус: Всевышний сказал: - Бойся слез обиженного тобой , ведь он просит помощи у Меня и Я ему помогу. :: Изменён: 11 июля 2012

Sabinkin (19 июля 2012 10:22)
Сейчас: оффлайн
спасибо
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:24:59)
nezawto....
 Статус: буду редко заходить( :: Изменён: 12 января 2014

.................
Slezinka(С) (19 июля 2012 10:25)
Сейчас: оффлайн
что только не придумывают эти люди belay
 Статус: Меня больше не будет! :: Изменён: 4 июня 2013

dr.Canik (19 июля 2012 10:39)
Сейчас: оффлайн
xoroshaya,no nemnoqo zaputannaya statya
 Статус: esas yashamaq yashatmaqladir! :: Изменён: 10 июня 2011

«Я не нравлюсь многим лишь по одной причине: у меня есть собственное мнение.»
azzzerka (19 июля 2012 11:00)
Сейчас: оффлайн
не знаю почему, но я его захотела)
 Статус: Замки никогда не делаются без ключа. Точно так же, Аллаh никогда не дает нам проблемы без их решения. Мы должны иметь терпение, чтобы решать проблемы.. SABR... :: Изменён: 25 июля 2012

Пусть будет счастлив каждый человек на нашей планете
Katyashaa (19 июля 2012 12:30)
Сейчас: оффлайн
вау,круто)
 Статус: http://popichko.tumblr.com/ Извини,но мне приходится так поступать, может быть только так ты меня вспомнишь. :: Изменён: 1 ноября 2013

SевА (19 июля 2012 12:41)
Сейчас: оффлайн
спасибо=)
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:25:17)
nezawto....
 Статус: Звезды - это слезы ангелов, рассыпанные по темному бархату небесного свода :: Изменён: 5 декабря 2013

ЁжЫк-ТеРрОрИсТ (19 июля 2012 12:47)
Сейчас: оффлайн
интересно было почитать))
спасибо)
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:25:32)
nezawto....
img ЁжЫк-ТеРрОрИсТ (2012-07-21 02:26:25)
джааан)))))
 Статус: Любовь это боль, сказал заяц и обнял ЁжЫкА))) :: Изменён: 20 июля 2012

Мы ЁжЫкИ захватим сайт , а потом и весь МИР!!!!!!)))))))))
XxCrashTwinxX (19 июля 2012 13:09)
Сейчас: оффлайн
отличное новость ))) молодцы.
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:25:44)
spasibo...
 Статус: ^_^ TruSt is LiKE PaPER OnCE IT`S CRUMPLED IT CAN`T BE PERFECT AGAIN.. ^_^ :: Изменён: 9 февраля 2012

( ^_^)( ^_^)( ^_^)~The Truth is Out There~( ^_^)( ^_^ )( ^_^ ) http://www.youtube.com/watch?v=rMXTELty_Gg - BAXIN..
MALIKA1 (19 июля 2012 13:20)
Сейчас: оффлайн
В закладки
спасибо
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:25:55)
nezawto...
 Статус: ............ :: Изменён: 3 февраля 2013

Zara85 (19 июля 2012 13:34)
Сейчас: оффлайн
u mena kartinki ne otkrilis
 Статус: YA NEPLOXAYA PROSTO NEMNOJKO UPRAMAYA POETOMU MENA NIKTO NE MOJET PONAT :: Изменён: 3 декабря 2012

SaMiRo4Ka_16 (19 июля 2012 16:39)
Сейчас: оффлайн
вот хорошо и безвредно smile
 Статус: Жаль, что 500 дней лета - это только название фильма. :: Изменён: 16 июня 2012

Nobody can go back and start a new beginning, but anyone can start today and make a new ending
ДоБрЯк (19 июля 2012 18:00)
Сейчас: оффлайн
interesno)))
spasibo avtor)0)))
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:26:11)
deymez )
 Статус: Дааа...) :: Изменён: 3 июля 2014

ArianaGrande (19 июля 2012 18:22)
Сейчас: оффлайн
прикольно)) smile спасибо
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:26:20)
nezawto...
 Статус: I love you -Ariana Grande :: Изменён: 25 июня 2013



MedinaA (19 июля 2012 19:39)
Сейчас: оффлайн
stranno:)


CraZzyPrinceSs (19 июля 2012 21:12)
Сейчас: оффлайн
скотч и рентген я раньше об этом не слышала! интересно!!! wink
 Статус: лето, солнце, жара, танцуй до утра :: Изменён: 12 июля 2013

I look forward to the new year.
Наил..GraZ... (19 июля 2012 21:12)
Сейчас: оффлайн
smile клёво


Leyla Ah. (19 июля 2012 21:41)
Сейчас: оффлайн
spasibo
img vinnibalapuxx (2012-07-21 02:26:37)
nezawto...
 Статус: Хороший друг - как ветер при ненастье , oн унесёт и горе и беду , люблю друзей надежных , настоящих . Ценю...и их Благодарю!!! :: Изменён: 24 мая 2012

SWAG (16 августа 2012 20:03)
Сейчас: оффлайн
Spasibo thankyou


Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.