Jeśli ktoś chciałby zbudować domowy rentgen, potrzebna mu będzie zaledwie pompa próżniowa i rolka zwykłej taśmy klejącej. Jak wykazali naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, podczas szybkiego odwijania taśmy w warunkach niskiego ciśnienia otoczenia powstają promienie rentgenowskie, dzięki którym możemy prześwietlić nasze palce. Sekretem tego efektu jest pewne zjawisko fizyczne zwane tryboluminescencją. Kiedy stykają się ze sobą dwie szorstkie powierzchnie, wskutek silnego tarcia dochodzi do powstawania promieniowania elektromagnetycznego.
Zjawisko tryboluminescencji nie jest czymś nowym – jest ono znane naukowcom już od kilku dobrych lat, jednakże do dzisiaj nie są oni w stanie dostarczyć wiarygodnego wyjaśnienia, jaki jest jego mechanizm. Promieniowanie wywołuje niezwykły wzrost gęstości energii. Taśma klejąca nawet podczas zwykłego rozwijania produkuje niebieskawe światło, pomimo tego, że wiązanie na jej powierzchni zawiera 100 razy mniej energii, niż zużywa jeden foton widzialnego światła, a co dopiero promieniowania elektromagnetycznego, które pochłania o wiele więcej energii.
Mimo wszystko takie promieniowanie powstaje – taśma musi być jednak odwijana z rolki z odpowiednią prędkością (naukowcy amerykańscy odwijali ją z prędkością 3 cm na sekundę) oraz w warunkach próżni. W takich warunkach dwa razy na sekundę badacze zarejestrowali ultrakrótki (kilka miliardowych sekundy) impuls promieniowania rentgenowskiego, który osiągnął moc szczytową 100 miliwatów. Energii promieniowania wystarczyło, żeby prześwietlić palec oraz błonę fotograficzną, podobnie jak w przypadku zdjęcia rentgenowskiego.
Jakie jest wytłumaczenie tego niezwykłego zjawiska? Naukowcy tłumaczą w magazynie Nature, że prawdopodobnie podczas rozwijania w próżni taśmy klejącej odwinięty fragment taśmy po lepkiej stronie ładuje się dodatnio, a pozostała taśma – ujemnie. W ten sposób powstaje pole elektryczne, które jest na tyle silne, że umożliwia rozładowanie się obu biegunów. W próżni rozładowanie to wywołuje przyspieszenie elektronów znajdujących się pomiędzy dwoma powierzchniami i oddających energię w postaci promieniowania rentgenowskiego w momencie, gdy dostają się one na naładowaną dodatnio stronę taśmy.
Naukowcy mają nadzieję na to, że dopracowanie i udoskonalenie procesu umożliwi tworzenie w przyszłości prostych urządzeń emitujących promienie rentgenowskie, które znajdą zastosowanie tam, gdzie energia elektryczna jest zbyt droga, lub nie ma do niej dostępu.
JSL