Talvivihreä Lifesaver-karkkien triboluminesenssi

Useiden vuosikymmenien ajan ihmiset ovat pelanneet pimeässä triboluminesenssilla talvivihreämausteisten Lifesavers-karkkien avulla. Ideana on rikkoa kova, munkkeja muotoinen karkki pimeässä. Yleensä henkilö katselee peilistä tai ikäisensä kumppanin suuhun, kun murskaa karkkia nähdäkseen syntyvät siniset kipinät.

• talvivihreät kovat karkit (esim. Wint-o-Green Lifesavers)
• hampaat, vasara tai pihdit

Voit käyttää mitä tahansa useista kovista karkeista nähdäksesi triboluminesenssin, mutta vaikutus toimii parhaiten talvivihreämakuisilla karkeilla, koska talvivihreä öljyfluoresenssi parantaa valoa. Valitse kova, valkoinen karkki, koska useimmat kirkkaat kovat makeiset eivät toimi hyvin.

Nähdäksesi vaikutuksen:

• Kuivaa suu paperipyyhkeellä ja murskaa karkkia hampaillasi. Käytä peiliä nähdäksesi valon omasta suustasi tai katsellaksesi jonkun muun pureskella karkkia pimeässä.
• Aseta karkkia kovalle alustalle ja murskaa se vasaralla. Voit myös murskata sen kirkkaan muovilevyn alla.
• Murskaa karkki pihdiparin leukoihin

Voit kaapata valon matkapuhelimella, joka toimii hyvin hämärässä, tai kameralla jalustalle korkealla ISO-numerolla. Video on todennäköisesti helpompaa kuin pysäytetyn kuvan kaappaaminen.

Triboluminesenssi on kevyttä, kun löydetään tai hankataan kahta kappaletta erikoismateriaalia yhdessä. Se on periaatteessa kevyt kitka, koska termi tulee kreikasta tribein, joka tarkoittaa "hieroa", ja latinalainen etuliite Lumin, tarkoittaen "kevyt". Yleensä luminesenssi tapahtuu, kun energiaa syötetään atomiin lämmöltä, kitkalta, sähköltä tai muista lähteistä. Atomin elektronit absorboivat tätä energiaa. Kun elektronit palaavat tavanomaiseen tilaansa, energia vapautuu valon muodossa.

Sokerin triboluminesenssista tuotetun valon spektri (sakkaroosi) on sama kuin salaman spektri. Salama on peräisin ilman läpi kulkevasta elektronivirrasta, joka kiinnostaa typpimolekyylien (ilman primaarikomponentti) elektroneja, jotka lähettävät sinistä valoa vapauttaessaan energiaansa. Sokerin triboluminesenssia voidaan pitää salamana pienessä mittakaavassa. Kun sokerikide stressaa, kidessä olevat positiiviset ja negatiiviset varaukset erotetaan, jolloin syntyy sähköpotentiaali. Kun varaus on kertynyt tarpeeksi, elektronit hyppivät kiteessä olevan murtuman yli törmääen jännittäviin elektroneihin typpimolekyyleissä. Suurin osa ilman typen säteilemästä valosta on ultravioletti, mutta pieni osa on näkyvällä alueella. Suurimmalle osalle päästö näyttää sinertävänvalkoiselta, vaikka jotkut ihmiset havaitsevat sinivihreän värin (ihmisen värinäköisyys pimeässä ei ole kovin hyvä).

Talvivihreäkarkkisten päästöt ovat paljon kirkkaampia kuin pelkästään sakkaroosin päästöt, koska talvivihreä maku (metyylisalisylaatti) on fluoresoiva. Metyylisalisylaatti absorboi ultraviolettivaloa samalla spektrialueella kuin sokerin aiheuttamat salamanpäästöt. Metyylisalisylaattielektronit kiihtyvät ja lähettävät sinistä valoa. Paljon enemmän talvivihreäpäästöistä kuin alkuperäinen sokeripäästö on spektrin näkyvällä alueella, joten talvivihreä valo näyttää kirkkaammalta kuin sakkaroosivalo.

Triboluminesenssi liittyy pietsosähköisyyteen. Pietsosähköiset materiaalit tuottavat sähköjännitteen positiivisten ja negatiivisten varausten erotuksesta, kun niitä puristetaan tai venytetään. Pietsosähköisillä materiaaleilla on yleensä epäsymmetrinen (epäsäännöllinen) muoto. Sakkaroosimolekyylit ja kiteet ovat epäsymmetrisiä. Epäsymmetrinen molekyyli muuttaa kykyään pitää elektronit puristettuna tai venytyksenä muuttaen siten sen sähkövarauksen jakautumista. Epäsymmetriset, pietsosähköiset materiaalit ovat todennäköisemmin triboluminesoivia kuin symmetriset aineet. Noin kolmasosa tunnetuista triboluminesoivista materiaaleista ei ole kuitenkaan pietsosähköisiä ja jotkut pietsosähköiset materiaalit eivät ole triboluminesoivia. Siksi lisäominaisuuden on määritettävä triboluminesenssi. Epäpuhtaudet, häiriöt ja viat ovat myös yleisiä triboluminesoivissa materiaaleissa. Nämä epäsäännöllisyydet tai paikalliset epäsymmetriat mahdollistavat myös sähkövarauksen keräämisen. Tarkat syyt, miksi tietyissä materiaaleissa esiintyy triboluminesenssia, voivat olla erilaisia ​​eri materiaaleille, mutta se on todennäköinen, että kiderakenne ja epäpuhtaudet ovat päätekijöitä siitä, onko materiaali triboluminenssilähteet.

Wint-O-Green-hengenpelastajat eivät ole ainoita karkkeja, jotka osoittavat triboluminesenssia. Säännölliset sokerikuutiot toimivat, samoin kuin kaikki sokereilla (sakkaroosilla) tehdyt läpinäkymättömät karkit. Läpinäkyvä karkki tai keinotekoisilla makeutusaineilla valmistettu karkki ei toimi. Useimmat teipit myös säteilevät valoa, kun ne ovat repeytyneet. Amblygoniitti, kalsiitti, maasälpä, fluoriitti, lepidoliitti, kiille, pektoliitti, kvartsi ja sphaleriitti ovat kaikki mineraaleja, joiden tiedetään osoittavan triboluminesenssia iskiessään, hankaamalla tai naarmuuntuneina. Triboluminesenssi vaihtelee suuresti mineraalinäytteestä toiseen, niin että se saattaa olla havaitsematon. Sfaleriitti- ja kvartsinäytteet, jotka ovat läpinäkyviä eikä läpinäkyviä ja joissa on pieni murtuma koko kalliossa, ovat luotettavimpia.

Tarkkailla on useita tapoja triboluminesenssi kotona. Kuten olen jo maininnut, jos sinulla on talvivihreämakuisia hengenpelastajaita, siirry erittäin pimeään huoneeseen ja murskaa karkki pihdillä tai laastilla ja survinta. Karkkia pureskeleminen katsellessasi itseäsi peilissä toimii, mutta syljen kosteus vähentää tai eliminoi vaikutuksen. Kaksi sokerikuutiota tai kvartsi- tai ruusukvartsipalaa hierovat myös pimeässä. raapiminen kvartsi terästappilla voi myös osoittaa vaikutuksen. Myös useimpien liimojen kiinnittäminen / poistaminen nauhat näyttää triboluminesenssin.

Triboluminesenssi on suurimmaksi osaksi mielenkiintoinen vaikutus, jolla on vain vähän käytännön sovelluksia. Sen mekanismien ymmärtäminen voi kuitenkin auttaa selittämään muun tyyppisiä luminesensseja, mukaan lukien bioluminenssi bakteereissa ja maanjäristyksen valossa. Triboluminesoivia pinnoitteita voitaisiin käyttää kaukokartoitussovelluksissa mekaanisen vian ilmoittamiseksi. Yhdessä viitteessä todetaan, että tutkimuksessa on käynnistetty triboluminesenssisäilytyksiä autojen törmäysten havaitsemiseksi ja turvatyynyjen paisuttamiseksi.