Tape udsender røntgenstråling
 23. oktober 2008
Believe it or not: Ganske almindelig tape udsender røntgenstråling, når det trækkes fri af rullen. Forskerne kan ikke forklare fænomenet.
Af Rasmus Kragh Jakobsen
Amerikanske forskere har netop afsløret en helt ny og meget overraskende side ved ganske almindelig tape: Når man trækker det fri af rullen, udsender det røntgenstråling. Endda i så rigelige mængder, at man kan fremkalde et røntgenbillede med strålingen.
»Det er meget overraskende. Vi var lamslåede. Nu ønsker vi bare, at alle skal vide det,« siger Carlos Camara fra University of California, Los Angeles (UCLA) i USA, som sammen med et par kollegaer har gjort den nye opdagelse.
De eksperimenterende fysikere har endda fremstillet et flot røntgenbillede af Carlos' finger, som er havnet på forsiden af dagens udgave af det videnskabelige tidsskrift Nature.
Bred anvendelse
Røntgen-strålingen opstår fra store elektriske ladninger, der skilles i de to overflader, og får elektroner til at springe fra den ene flade til den anden. Når de rammer overfladen bremser de op og udsender røntgenstråling med så meget energi, at ingen nuværende teorier kan forklare fænomenet.
Forskerne er sikre på, at fundet vil være relevant for en række områder og kunne anvendes mange steder lige fra nye typer røntgenapparater hos tandlægen til kold kernefusion og olie-efterforskning.
Men man behøver ikke gå til et avanceret forskningslaboratorium for at se fænomenet.
Prøv selv
»Jeg kan på det kraftigste anbefale, at man selv prøver at trække noget tape i et mørkt rum. Det er et meget fint eksempel på triboluminescens,« siger Carlos Camara.
Triboluminescens er udsendelsen af lys fra materialer, når man gnider dem, skiller dem ad eller knækker dem, og det er det fænomen, forskerne undersøger i artiklen. Vi oplever det selv i hverdagen: når vi åbner breve lyser det ofte så kraftigt i limningen, at man kan se det i dagslys.
Men betyder det så, at vi i årtier har gået og udsat os selv for røntgen-stråling, hver gang vi trækker en strimmel tape? Heldigvis ikke.
Lufttomt rum nødvendigt
»Man får kun røntgen-stråling, når tapen trækkes i et lufttomt rum,« beroliger Camara.
Luftens gasser bremser nemlig elektronerne, så man kun får det mindre energirige synlige lys.
Det har man vidst siden 1930, men selv om triboluminescens har så mange år på bagen, er fænomenet stadig ikke særlig godt forstået. De amerikanske forskere var stødt på en undersøgelse fra 30erne, der tydede på, at det ikke kun var lys, men også elektromagnetisk stråling med højere energi, som man skabte med triboluminescens under vakuum (i lufttomt rum).
I den russiske litteratur fra 1950-80erne fandt amerikanerne flere eksempler, der pegede i samme retning, men som var blevet overset i vesten, eller slået hen som dårlig forskning. Derfor fik de lyst til selv at efterprøve tapens effekt.
Konstruerede lufttomt tape-apparat
De amerikanske forskere tog en tape, der lyser kraftigt (3M Scotch Tape), når man trækker i den. De konstruerede så et simpelt apparat, der kan rulle tapen fra et hjul til et andet med ca. 3 cm pr. sekund, og placerede det hele i et vakuumkammer, som skaber et meget lavt tryk på 1/1.000 Torr (ca. 1/760.000 atmosfære) svarende til vakuumet i mange glødepærer.
Med det blotte øje kunne de nu se et kraftigt lys, og med en geigertæller kunne de registrere flere hundredetusinder små ekstremt hurtige kraftudladninger: Røntgen-stråler.
Ny, billig røntgen-teknologi
Røntgen-pulsene er på 100 mW, og strålingen fra det simple apparat kommer op i nærheden af en tandlæges røntgenapparat. For at demonstrere det, lægger Carlos Camara en røntgen-film over sin finger i 10-15 sekunder, mens apparatet kører (se hele video'en her), og når forskerne fremkalder billedet, ser man tydeligt fingerknoglerne.
»Det kunne være hvem som helsts finger, og det er netop pointen. Det her er en ny måde at lave røntgen-stråling på, som er enkel og billig sammenlignet med det dyre udstyr man bruger i dag,« siger Camara.
Dermed står alle former for røntgen-apparater måske overfor at udskiftes med nye og billige modeller, der blot skal have en rulle tape skiftet i ny og næ.
Præcis hvad der sker, og hvordan røntgen-strålerne opstår, ved forskerne ikke endnu. Men det står klart, at alle de nuværende teorier om ladninger på overflader, som skilles ad, står til en kraftig revision.
Samtidig kan forskerne se, at hvis de kan gøre ladningstætheden ti gange større, er de oppe på det samme, som man i dag bruger store og dyre apparater til at lave kold kernefusion i laboratoriet med. Kernefusion har ligesom røntgen et hav af anvendelser - en af dem er at lede efter olie. Med kernefusionen skaber man neutrinoer, der igen bruges til at analysere jordens skorpe, og kan afsløre, om der er olie i den.
Camera og co. er kun lige begyndt deres udforskning af fænomenet, og der er mange muligheder for forbedringer - andre typer tape, forandringer af overfladekemien, geometrien i forsøget for at nævne nogen.
»Jeg tror, det er muligt at nå både 10 og 100 gange så meget energi, når vi får optimeret forholdene,« siger en anden af forskerne, Seth Putterman, til Nature.
Prøv selv
Undertegnede kan naturligvis ikke modstå Cameras opfordring til at prøve tape-fænomenet selv. Efter en tur i den lokale papirhandel, står jeg klar i et kulsort kosteskab bevæbnet med to forskellige taperuller.
Begge er 3M Scotch Tape, ligesom forskerne bruger i artiklen og den ene er klar mens den anden er ugennemsigtig englehud.
Og det virker!
Et fint blåhvidt lys ses i begge tilfælde - og englehuden lyser kraftigst.
 
Copyright © Rasmus Kragh Jakobsen og Videnskab.dk
|
