Only Perception: 透明膠紙真空撕裂可拍X光

2008-10-24

透明膠紙真空撕裂可拍X光

【世界日報╱編譯中心綜合22日電】 2008.10.24

透明膠紙(Scotch Tape)不僅本身透明，還可以看透物體，甚至用以拍攝X光照片。

洛杉磯加州大學研究人員發現，在真空環境撕下一截透明膠紙，會迸發微量X光，而其能量大得足以拍攝手指和手部的骨頭影像。

50多年前俄國科學家就發現用光速撕開膠紙，會發出X光脈動。加大研究人員據此做實驗，利用機器以每秒1.18吋的速度把一捲標準的3M透明膠紙撕開。他們在真空環境進行這項研究，並測出此舉迸發的X光能量大得出乎意料。研究人員承認他們還不知道為什麼會出現這種現象。目前主要的理論是摩擦發光，就是兩個接觸面彼此相對移動所造成的能量。這種理論認為在撕膠紙時，膠面的丙烯酸黏膠會帶正電子，整捲膠紙另一面的聚乙烯帶負電子。

在真空環境裡，把這兩個接觸面撕開的機械動作，會造成電場加強並引發迸散能量，使膠面上的電子活動加快到極高速，等它們撞擊帶負電荷的整捲膠紙，就引發X光。這種脈動只持續十億分之一秒，強度達到100毫瓦。這些研究人員和洛杉磯加大已為這種裝置申請專利。該研究於23日刊登於「自然」期刊。

艾斯科巴強調在有空氣存在的環境製造不出X光，因此平常用手撕膠帶不致於危害健康。

◆ 真空中撕透明膠帶會釋放X光

潘勛／美聯社紐約廿二日電 2008.10.24 中國時報

美國物理學家發現，只要在真空室內撕下常見的透明膠帶，就會釋出大量的Ｘ射線。專家甚至用這樣產出的Ｘ射線拍下自己手指的Ｘ光照片，此外還為這項發現申請專利，打算未來研發新型Ｘ光成像機。

事實上，在五十多年前，有些蘇聯科學家便報告說，把透明膠帶由玻璃上撕下來時，會出現Ｘ光。但美國新的研究成果顯示，在適當條件下，人力就可以弄出很多Ｘ射線。

加州大學洛杉磯分校研究生艾斯科巴與其同儕把這項發現發表在廿三日出刊的最新一期《自然》周刊。艾斯科巴指出，只要能掌控這種程序，或許能造出便宜的Ｘ光成像機，供緊急醫護人員使用，或者在電力昂貴及難以取得電力的場合下使用。

洛杉磯加大完成的新研究，是在真空室中用一台機器以每秒約三公分的速度，把成捲的尋常透明膠帶撕開，Ｘ射線的脈衝波便由膠帶分離處迅速湧出。艾斯科巴表示，那是因為電子由膠帶捲跳出來，撞到透明膠帶有黏性的那一邊，然後速度減緩，過程中電子便釋出Ｘ射線。

那麼使用透明膠帶會不會對人體造成健康傷害呢？艾斯科巴表示，有空氣存在，就不會造出Ｘ射線；必須在真空中才行。「美國放射學院」所轄「醫用物理學委員會」主席赫維齊表示，由這項新發現來研發Ｘ光成像機的點子很有意思，值得進一步研究。

※ Scotch Tape 原為 3M 商品名，就是常見的透明膠帶啦，本研究為本期 Nature 封面故事。

＊ Correlation between nanosecond X-ray flashes and stick–slip friction in peeling tape
http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7216/abs/nature07378.html

Carlos G. Camara, Juan V. Escobar, Jonathan R. Hird &
Seth J. Putterman
Nature 455, 1089-1092 (23 October 2008)
doi:10.1038/nature07378

Relative motion between two contacting surfaces can produce visible light, called triboluminescence. This concentration of diffuse mechanical energy into electromagnetic radiation has previously been observed to extend even to X-ray energies. Here we report that peeling common adhesive tape in a moderate vacuum produces radio and visible emission, along with nanosecond, 100-mW X-ray pulses that are correlated with stick–slip peeling events. For the observed 15-keV peak in X-ray energy, various models give a competing picture of the discharge process, with the length of the gap between the separating faces of the tape being 30 or 300 m at the moment of emission. The intensity of X-ray triboluminescence allowed us to use it as a source for X-ray imaging. The limits on energies and flash widths that can be achieved are beyond current theories of tribology.