Triboluminescence av vintergrønne livredder godterier

I flere tiår har folk lekt i mørket med triboluminescence ved bruk av vintergrønn-flavored Lifesavers-godteri. Tanken er å knekke det harde, smultringformede godteriet i mørket. Vanligvis ser en person i et speil eller kikker inn i en partners munn mens han knuser godteriet for å se de resulterende blå gnistene.

• vintergrønne harde karameller (f.eks. Wint-o-Green Lifesavers)
• tenner, hammer eller tang

Du kan bruke hvilken som helst av en rekke harde karameller for å se triboluminescence, men effekten fungerer best med vintergrønn-flavored godteri fordi vintergrønn oljefluorescens forbedrer lyset. Velg et hardt, hvitt godteri, da de fleste klare, harde godteriene ikke fungerer bra.

For å se effekten:

• Tørk munnen med et papirhåndkle og knus godteriet med tennene. Bruk et speil for å se lys fra din egen munn, ellers se noen andre tygge godteri i mørket.
• Plasser godteriet på et hardt underlag og knus det med en hammer. Du kan også knuse den under en klar plate av plast.
• Knus godteriet i kjevene til et tang

Du kan fange lyset ved hjelp av en mobiltelefon som fungerer bra i lite lys eller et kamera på et stativ ved å bruke et høyt ISO-nummer. Videoen er sannsynligvis enklere enn å ta et stillbilde.

Triboluminescence er lett produsert mens du slår eller gnir to deler av et spesielt materiale sammen. Det er i utgangspunktet lett fra friksjon, da begrepet kommer fra det greske tribein, som betyr "å gni", og det latinske prefikset Luminsom betyr "lys". Generelt oppstår luminescens når energi føres inn i atomer fra varme, friksjon, elektrisitet eller andre kilder. Elektronene i atomet absorberer denne energien. Når elektronene går tilbake til vanlig tilstand, frigjøres energien i form av lys.

Spekteret av lys produsert fra triboluminescence av sukker (sukrose) er det samme som spekteret av lyn. Lynet stammer fra en strøm av elektroner som passerer gjennom luften, og spennende elektronene av nitrogenmolekyler (den primære komponenten i luft), som avgir blått lys når de frigjør energien. Triboluminescens av sukker kan tenkes som lyn i veldig liten skala. Når en sukkerkrystall er stresset, skilles de positive og negative ladningene i krystallen, noe som genererer et elektrisk potensial. Når nok ladning har samlet seg, hopper elektronene over et brudd i krystallen, og kolliderer med spennende elektroner i nitrogenmolekylene. Det meste av lyset som avgis av nitrogenet i luften er ultrafiolett, men en liten brøkdel er i det synlige området. For folk flest virker utslippet blåhvitt, selv om noen mennesker oppfatter en blågrønn farge (menneskets fargesyn i mørket er ikke veldig bra).

Utslippet fra vintergrønn godis er mye lysere enn for sukrose alene fordi vintergrønn smak (metylsalisylat) er fluorescerende. Metylsalisylat absorberer ultrafiolett lys i samme spektrale region som lynutslippene som sukkeret genererer. Metylsalisylatelektronene blir glade og avgir blått lys. Mye mer av vintergrønne utslipp enn det opprinnelige sukkerutslippet er i det synlige området av spekteret, så vintergrønt lys virker lysere enn sukrose.

Triboluminescence er relatert til piezoelektrisitet. Piezoelektriske materialer genererer en elektrisk spenning fra separasjon av positive og negative ladninger når de klemmes eller strekkes. Piezoelektriske materialer har generelt en asymmetrisk (uregelmessig) form. Sukrosemolekyler og krystaller er asymmetriske. Et asymmetrisk molekyl endrer evnen til å holde på elektroner når det klemmes eller strekkes, og forandrer dermed dens elektriske ladningsfordeling. Asymmetriske, piezoelektriske materialer er mer sannsynlig å være triboluminescerende enn symmetriske stoffer. Imidlertid er omtrent en tredjedel av kjente triboluminescerende materialer ikke piezoelektriske og noen piezoelektriske materialer er ikke triboluminescerende. Derfor må en ekstra egenskap bestemme triboluminescence. Urenheter, forstyrrelse og defekter er også vanlig i triboluminescerende materialer. Disse uregelmessighetene, eller lokaliserte asymmetrier, gjør det også mulig å samle en elektrisk ladning. De eksakte årsakene til at spesielle materialer viser triboluminescence kan være forskjellige for forskjellige materialer, men det er det sannsynlig at krystallstruktur og urenheter er primære determinanter for hvorvidt et materiale er eller ikke triboluminescent.

Vin-O-grønne livreddere er ikke de eneste karamellene som viser triboluminescens. Vanlige sukkerbiter vil fungere, og omtrent alle ugjennomsiktige godterier laget med sukker (sukrose). Gjennomsiktig godteri eller godteri laget med kunstige søtstoffer fungerer ikke. De fleste limbånd sender også ut lys når de har dratt bort. Amblygonitt, kalsitt, feltspat, fluoritt, lepidolitt, glimmer, pektolitt, kvarts og spaleritt er alle mineraler som er kjent for å utvise triboluminescens når de blir truffet, gnidd eller riper. Triboluminescence varierer mye fra en mineralprøve til en annen, slik at den kan være uobserverbar. Sphaleritt- og kvartsprøver som er gjennomskinnelige snarere enn gjennomsiktige, med små brudd i hele fjellet, er de mest pålitelige.

Det er flere måter å observere triboluminescence hjemme. Som du har nevnt, hvis du har vintergrønne smaksreddede livreddere, kan du komme deg inn i et veldig mørkt rom og knuse godteriet med en tang eller en mørtel og en støkkel. Å tygge godteriet mens du ser deg selv i et speil vil fungere, men fuktigheten fra spytt vil minske eller eliminere effekten. Å gni to sukkerbiter eller deler av kvarts eller rosekvarts i mørket vil også fungere. Kloring kvarts med stålstift kan også demonstrere effekten. Klistrer / avpirer også mest lim kassetter vil vise triboluminescence.

For det meste er triboluminescence en interessant effekt med få praktiske anvendelser. Imidlertid kan det å forstå dens mekanismer bidra til å forklare andre typer luminescens, inkludert bioluminesens i bakterier og jordskjelvlys. Triboluminescent belegg kan brukes i fjernmåling applikasjoner for å signalisere mekanisk svikt. En referanse sier at det pågår forskning for å bruke triboluminescerende blitz for å oppdage bilulykker og blåse opp kollisjonsputer.