טריבולומינצנציה של סוכריות מציל חיים מצומצם

במשך כמה עשורים אנשים משחקים בחושך עם טריבולומינצנטיות בעזרת סוכריות Lifesavers בטעם חורף ירוק. הרעיון הוא לשבור את הממתק הקשה בצורת הסופגנייה בחושך. בדרך כלל, אדם מסתכל במראה או מציץ לפיו של בן זוג תוך ריסוק הממתק כדי לראות את הניצוצות הכחולים שהתקבלו.

• סוכריות קשות ירוקות-חורפיות (למשל, מצילי חיים Wint-o-Green)
• שיניים, פטיש או צבת

ניתן להשתמש בכל אחת ממספר סוכריות קשות בכדי לראות triboluminescence, אך ההשפעה עובדת בצורה הטובה ביותר עם סוכריות בטעם חורף ירוק מכיוון שהפלואורסצנט בשמן החורף מעצים את האור. בחר סוכריות לבנות וקשות, מכיוון שרוב הסוכריות הקשות הברורות אינן עובדות טוב.

כדי לראות את האפקט:

• יבש את הפה עם מגבת נייר וקריסץ את הממתק בשיניים. השתמש במראה כדי לראות אור מהפה שלך, או אחר לצפות במישהו אחר לועס ממתקים בחושך.
• מניחים את הממתק על משטח קשה ומרסקים אותו עם פטיש. אתה יכול גם למחוץ אותו מתחת לצלחת פלסטיק ברורה.
• מרסקים את הממתקים בלסתות של זוג צבת

אתה יכול ללכוד את האור באמצעות טלפון סלולרי שעובד היטב בתאורה נמוכה או במצלמה על חצובה באמצעות מספר ISO גבוה. הסרטון קל ככל הנראה מאשר לצלם צילומי סטילס.

Triboluminescence הוא אור המיוצר תוך מכה או שפשוף של שני חלקים של חומר מיוחד יחד. בעיקרון זה קל מחיכוך, שכן המונח בא מיוונית שבט, כלומר "לשפשף", ואת הקידומת הלטינית לום, כלומר "אור". באופן כללי, זוהרות מתרחשת כאשר אנרגיה מוחדרת לאטומים מחום, חיכוך, חשמל או מקורות אחרים. האלקטרונים באטום סופגים אנרגיה זו. כאשר האלקטרונים חוזרים למצבם הרגיל, האנרגיה משתחררת בצורה של אור.

ספקטרום האור המופק מהטריבולומינצנטציה של סוכר (סוכרוז) זהה לספקטרום הברק. הברק מקורו בזרימת אלקטרונים העוברים באוויר, ומלהיבים את האלקטרונים של מולקולות חנקן (המרכיב העיקרי באוויר), הפולטים אור כחול כאשר הם משחררים את האנרגיה שלהם. ניתן לחשוב כי טריבולומינצנטיות של סוכר היא ברק בקנה מידה קטן מאוד. כאשר מתח גביש סוכר מופרדים המטענים החיוביים והשליליים בגביש המייצרים פוטנציאל חשמלי. כאשר הצטבר מספיק מטען, האלקטרונים קופצים על שבר בגביש, ומתנגשים עם אלקטרונים מרגשים במולקולות החנקן. מרבית האור הנפלט על ידי החנקן באוויר הוא אולטרה סגול, אך חלק קטן נמצא באזור הנראה. לרוב האנשים הפליטה מופיעה בצבע כחול-לבן, אם כי יש אנשים שמבחינים בצבע כחול-ירוק (ראיית צבע אנושית בחושך אינה טובה במיוחד).

הפליטה מממתקי חורף ירוקים בהירה מזו של סוכרוז בלבד מכיוון שטעם ירוק חורפי (מתיל סליצילאט) הוא ניאון. מתיל סליצילאט סופג אור אולטרה סגול באותו אזור ספקטרלי כמו פליטת הברקים הנוצרים על ידי הסוכר. האלקטרונים המתיל סליצילאט מתלהבים ופולטים אור כחול. הרבה יותר מפליטת ירקות חורפיים מאשר פליטת הסוכר המקורית נמצא באזור הספקטרום הנראה, ולכן אור ירוק-חורף נראה בהיר יותר מאור סוכרוז.

Triboluminescence קשור לפיזואלקטריות. חומרים פיוזואלקטריים מייצרים מתח חשמלי מהפרדת מטענים חיוביים ושליליים כאשר הם נלחצים או נמתחים. חומרים פיוזואלקטריים בדרך כלל הם בעלי צורה אסימטרית (לא סדירה). מולקולות סוכרוז וגבישים הם א-סימטריים. מולקולה א-סימטרית משנה את יכולתה להחזיק אלקטרונים בעת סחיטה או מתיחה, ובכך משנה את חלוקת המטען החשמלי שלה. חומרים א-סימטריים ופיזואלקטריים נוטים יותר לטבולולינצנצנטים מאשר חומרים סימטריים. עם זאת, כשליש מחומרים טרייבולומינצנטיים ידועים אינם פיוזואלקטריים וכמה חומרים פיוזואלקטריים אינם טרייבולומינצנטיים. לכן מאפיין נוסף חייב לקבוע Triboluminescence. זיהומים, הפרעה וליקויים נפוצים גם בחומרים טרייבולומיננטיים. אי סדרים אלה, או א-סימטריות מקומיות, מאפשרים גם לאסוף מטען חשמלי. הסיבות המדויקות לכך שחומרים מסוימים מראים triboluminescence יכולות להיות שונות עבור חומרים שונים, אבל זה כן סביר כי מבנה גבישים וזיהומים הם הקובעים העיקריים לשאלה האם חומר הוא או לא Triboluminescent.

מצילי חיים מסוג Wint-O-Green הם לא הסוכריות היחידות שמציגות Triboluminescence. קוביות סוכר רגילות יעבדו, וכמו כמעט כל סוכריות אטומות המיוצרות עם סוכר (סוכרוז). ממתקים שקופים או ממתקים המיוצרים באמצעות ממתיקים מלאכותיים לא יעבדו. מרבית סרטי ההדבקה פולטים גם אור כאשר קרעו אותם. אמבילגוניט, קלציט, שדה שומר, פלואוריט, לפידוליט, נציץ, פקטוליט, קוורץ וספלטריט הם כל המינרלים הידועים כמפגינים בטבולומומינציה כשמכות, שפשוף או שריטות. Triboluminescence משתנה מאוד מדגימה מינרלית אחת לאחרת, כך שהיא עשויה להיות בלתי ניתנת לצפייה. דגימות הספלטיריט והקוורץ שקופות ולא שקופות, עם שברים קטנים ברחבי הסלע, הן האמינות ביותר.

ישנן כמה דרכים להתבונן Triboluminescence בבית. כפי שציינתי, אם יש לך מצילי חיים בעלי טעם ירוק-חורף שימושי, היכנס לחדר חשוך מאוד ומעוך את הממתק בעזרת צבת או מרגמה ועלי. ללעוס את הממתקים תוך כדי התבוננות במראה שלך יעבוד, אך הלחות מהרוק תפחית או תבטל את האפקט. לשפשף שתי קוביות סוכר או חתיכות קוורץ או ורד קוורץ בחושך יעבוד גם הוא. מגרד קוורץ עם סיכת פלדה עשויה גם להדגים את ההשפעה. כמו כן, הדבקת / ביטול הדבקה ביותר קלטות יציג Triboluminescence.

לרוב, triboluminescence הוא אפקט מעניין עם מעט יישומים מעשיים. עם זאת, הבנת המנגנונים שלה עשויה לעזור להסביר סוגים אחרים של הזוהר, כולל bioluminescence בחיידקים ואורות רעידת אדמה. ניתן להשתמש בציפויים בטבולומינצנטרי ביישומי חישה מרחוק כדי לאותת על כשל מכני. הפניה אחת קובעת כי נערכים מחקרים להחלת הבזקים טרייבולומיננטיים כדי לחוש קריסות רכב ולנפח כריות אוויר.