Misterul sunetului ascuțit al benzii adezive, dezlegat de cercetători

Banda adezivă Scotch, un obiect banal în gospodării de aproape un secol, continuă să surprindă comunitatea științifică. Conform unui studiu recent publicat în revista Physical Review E, sunetul strident produs când banda este dezlipită rapid se datorează undelor de șoc generate de micro-fisuri care se propagă pe lungimea benzii cu viteze supersonice.

Inventată în 1930 de inginerul Richard Drew de la 3M, prima bandă adezivă transparentă a fost concepută pentru a ajuta la aplicarea vopselei în două culori pe automobile, fără a deteriora stratul anterior când banda era îndepărtată. Drew a optimizat aderența unei benzi de hârtie abrazivă, aplicând-o pe un suport de cellofan. (Detaliu interesant: Drew a co-inventat și distribuitorul în stil melc pentru banda adezivă, împreună cu colegul său de la 3M, John Borden.) Produsul a câștigat rapid popularitate în perioada Marii Crize, când oamenii preferau să repare obiectele uzate în loc să le înlocuiască.

Fenomenul de triboluminiscență, adică generarea de lumină atunci când un material este strivit, rupt sau zgâriat, a fost observat și în cazul benzii adezive Scotch încă din 1939. Acest efect a fost documentat prima dată în secolul al XVII-lea și este cunoscut pentru a apărea și în alte materiale, cum ar fi diamantele, care uneori emit o lumină albastră sau roșie în timpul tăierii, sau ceramica, care produce o lumină galben-oranj când este tăiată cu jeturi de apă abrazive.

Un exemplu popular al triboluminiscenței este dat de bomboanele Wint-O-Green Life Savers: dacă le zdrobești într-un dulap întunecat, poți vedea scântei. Cristalele de zahăr sunt cele care generează acest efect, prin smulgerea electronilor din molecule, care apoi trec printr-un decalaj către partea pozitivă, ciocnindu-se cu atomii de azot din aer. Aceștia absorb temporar energia și apoi emit lumină UV, vizibilă datorită uleiului de wintergreen folosit ca aromă, care transformă lumina UV în lumină albastră.

În 1953, fizicieni ruși au raportat detectarea electronilor cu energie suficientă pentru a emite raze X în timp ce dezlipeau banda Scotch în vid. Fenomenul a fost confirmat abia în 2008, când fizicieni de la UCLA au produs raze X dezlipind banda într-o cameră de vid, cu scopul de a utiliza triboluminiscența pentru imagistica cu raze X. Experimentul a reușit producerea unei imagini cu raze X de calitate scăzută a degetului unui membru al laboratorului. Din fericire, acest efect apare doar în vid, așa că utilizatorii obișnuiți de bandă adezivă sunt în siguranță.

Pe lângă lumină, dezlipirea benzii Scotch produce și sunet, atribuit de obicei alunecării ben

Sursa: Ars Technica

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România