Triboluminescens af vintergrønne livredder slik

I flere årtier har folk spillet i mørke med triboluminescence ved hjælp af vintergrøntsmag med livredder. Ideen er at bryde det hårde, doughnutformede slik i mørke. Normalt kigger en person i et spejl eller kigger ind i en partners mund, mens han knuser slik for at se de resulterende blå gnister.

• vintergrønne hårde slik (f.eks. Wint-o-Green Lifesavers)
• tænder, hammer eller tang

Du kan bruge en hvilken som helst af et antal hårde slik til at se triboluminescens, men effekten fungerer bedst med vintergrøntsmagssmag, da vintergrøn olie fluorescens forøger lyset. Vælg en hård, hvid slik, da de fleste klare hårde slik ikke fungerer godt.

Sådan ser du effekten:

• Tør munden med et papirhåndklæde og knus sliket med dine tænder. Brug et spejl til at se lys fra din egen mund, ellers se en anden tygge slik i mørket.
• Placer sliket på en hård overflade og smadrer det med en hammer. Du kan også knuse det under en klar plade af plast.
• Knus slik i kæberne på et tang

Du kan fange lyset ved hjælp af en mobiltelefon, der fungerer godt i svagt lys eller et kamera på et stativ ved hjælp af et højt ISO-nummer. Videoen er sandsynligvis lettere end at optage et stillbillede.

Triboluminescence er let produceret, mens du slår eller gnider to stykker af et specielt materiale sammen. Det er dybest set let fra friktion, da udtrykket kommer fra det græske tribein, der betyder "at gnide" og det latinske præfiks Lumin, der betyder "lys". Generelt opstår luminescens, når der tilføres energi i atomer fra varme, friktion, elektricitet eller andre kilder. Elektronerne i atomet absorberer denne energi. Når elektronerne vender tilbage til deres sædvanlige tilstand, frigives energien i form af lys.

Spektret af lys produceret fra triboluminescensen af ​​sukker (saccharose) er det samme som spektret af lyn. Lynet stammer fra en strøm af elektroner, der passerer gennem luften, hvilket spænder elektronerne i nitrogenmolekyler (den primære luftkomponent), der udsender blåt lys, når de frigiver deres energi. Triboluminescens af sukker kan betragtes som lyn i meget lille skala. Når en sukkerkrystall er stresset, adskilles de positive og negative ladninger i krystallen, hvilket genererer et elektrisk potentiale. Når der er samlet nok ladning, springer elektronerne hen over en brud i krystallen og kolliderer med spændende elektroner i nitrogenmolekylerne. Det meste af det lys, der udsendes af nitrogen i luften, er ultraviolet, men en lille fraktion er i det synlige område. For de fleste mennesker ser emissionen blåhvid ud, skønt nogle mennesker ser en blågrøn farve (menneskets farvesyn i mørke er ikke særlig god).

Emissionen fra vintergrøn slik er meget lysere end for saccharose alene, fordi vintergrøn smag (methylsalicylat) er fluorescerende. Methylsalicylat absorberer ultraviolet lys i det samme spektrale område som lynets emissioner genereret af sukkeret. Methylsalicylatelektronerne bliver ophidsede og udsender blåt lys. Meget mere af vintergrøn emission end den originale sukkeremission er i det synlige område af spektret, så vintergrønt lys virker lysere end saccharoselys.

Triboluminescens er relateret til piezoelektricitet. Piezoelektriske materialer genererer en elektrisk spænding fra adskillelsen af ​​positive og negative ladninger, når de klemmes eller strækkes. Piezoelektriske materialer har generelt en asymmetrisk (uregelmæssig) form. Sukrosemolekyler og krystaller er asymmetriske. Et asymmetrisk molekyle ændrer dens evne til at holde elektroner, når det klemmes eller strækkes, og ændrer således dens elektriske ladningsfordeling. Asymmetriske, piezoelektriske materialer er mere tilbøjelige til at være triboluminescerende end symmetriske stoffer. Cirka en tredjedel af kendte triboluminescerende materialer er imidlertid ikke piezoelektriske, og nogle piezoelektriske materialer er ikke triboluminescerende. Derfor skal en yderligere egenskab bestemme triboluminescens. Urenheder, forstyrrelser og defekter er også almindelige i triboluminescerende materialer. Disse uregelmæssigheder eller lokaliserede asymmetrier giver også mulighed for at samle en elektrisk ladning. De nøjagtige årsager til, at bestemte materialer viser triboluminescens, kan være forskellige for forskellige materialer, men det er det sandsynligt, at krystalstruktur og urenheder er primære determinanter for, hvorvidt et materiale er eller ej triboluminescent.

Vin-O-grønne livredder er ikke de eneste slik, der udviser triboluminescens. Regelmæssige sukkerterninger fungerer, ligesom næsten ethvert uigennemsigtigt slik lavet med sukker (saccharose). Gennemsigtig slik eller slik fremstillet ved hjælp af kunstige sødestoffer fungerer ikke. De fleste klæbebånd udsender også lys, når de er revet væk. Amblygonit, kalcit, feldspat, fluorit, lepidolit, glimmer, pectolit, kvarts og spalerit er alle mineraler, der vides at udvise triboluminescens, når de rammer, gnides eller ridses. Triboluminescens varierer meget fra en mineralprøve til en anden, således at den muligvis kan ikke observeres. Sphalerit- og kvartsprøver, der er gennemskinnelige snarere end gennemsigtige, med små brud i hele klippen, er de mest pålidelige.

Der er flere måder at observere på triboluminescence hjemme. Som jeg har nævnt, hvis du har livredder med vintergrøntsmag aromatisk, skal du komme i et meget mørkt rum og knuse godteriet med en tang eller en mørtel og en pistil. At tygge sliket, mens du ser dig selv i et spejl, fungerer, men fugtigheden fra spyt reducerer eller eliminerer effekten. At gnide to sukkerterninger eller stykker kvarts eller rosekvarts i mørke fungerer også. ridser kvarts med en stålstift kan også demonstrere effekten. Klæber / afpirer også mest klæbemiddel bånd vil vise triboluminescens.

For det meste er triboluminescens en interessant effekt med få praktiske anvendelser. Imidlertid kan forståelse af dens mekanismer hjælpe med at forklare andre typer luminescens, herunder bioluminescens i bakterier og jordskælv lys. Triboluminescerende belægninger kunne bruges til fjernfølende applikationer til signalering af mekanisk svigt. En henvisning siger, at der er forskning i gang for at anvende triboluminescerende blink for at mærke bilulykker og oppustes airbags.