用过透明胶带吗?我说的是,会发出X光那种

作者: h2q

来源: 科学艺术研究中心

发布日期: 2020-09-01

本文详细介绍了透明胶带的历史、发明过程及其在不同领域的应用,特别是其在科研领域中的一项惊人发现——在特定条件下,撕开胶带可以产生X射线。

近几年来,小清新透明胶带已经成了一股风潮,在各种文创产品中十分抢眼,和笔记本、帆布袋简直有分庭抗礼之势。不过,收集了各种蓝的、绿的、宽的、窄的、XX联名款的……胶带的你,是否有想过去了解一下它的身世,以及那不为寻常人所知的本领?

1925年,3M的工程师Richard Drew发明了美纹纸遮蔽胶带。

此前,他花了两年时间试验各类植物油、树脂、亚麻籽和甘油胶,试图做出优质的粘合装饰材料来帮助油漆工,因为他们很难在双色车漆之间做出分明而美观的界线。一开始,Drew需要反复测试在胶水上添加多少胶水合适。不料一些汽修厂的用户对他提供的胶带样品十分恼火,并声称“把胶带拿给你们的苏格兰老板(Scotch bosses,比喻小气)那里,让他多放点胶在上面!

”,Scotch品牌由此得名,误打误撞地用于公司的胶带产品线上,并将在日后成为一个驰名全球的商标。

Drew制作的美纹纸胶带既能牢固地粘在汽车表面,也容易剥离,不会出现像自制胶水+旧报纸一旦用力撕扯,就会破坏车漆的情况,可以说很好地解决了油漆工们的难点。但在那个时候,这种产品还主要是作为辅助工具用于专业汽配领域。直到完成第二次创新,胶带才真正引起广泛关注。

1930年,Richard Drew发明的第一种透明的纤维胶带正式推出,后来被命名为玻璃纸胶带。这是一种新的防潮材料,表面的胶粘剂由油、树脂和橡胶制成,从而保持透明。很快,它就得到了杂货店老板和面包师的青睐——能平整贴合,是用来密封包装的好帮手。在经济大萧条时期,胶带甚至被普遍用于简单的房屋修缮,足见其有多么亲民和经济。

1930年代,带有内置刀片的胶带机逐渐得到推广,它能用来轻松地截取不同长度,从而解放了很多人的牙齿。

在如今的3M公司官网介绍上,胶带功能覆盖面十分可观,像是“在固特异飞艇上用作防腐蚀保护层”这种根本不算什么,“可遮盖受精的鸽子和火鸡卵软壳上的裂缝,直至成功孵化”才是发挥了潜能,至于正经用途,就要看这一条了,“一只母牛吃了1946年的Taylor飞机舵面上的树脂涂层织物后,飞机就动不了了,机主用胶带将剩余织物粘在布满洞的舵面,飞机便能正常运行。”

拥有无限潜力的胶带不仅能帮人们粘贴损坏的家用物品和包装袋,在科研领域,它也引起了科学家的惊叹——这玩意儿,在撕开的那一霎那,居然能发出射线给人拍摄X光片。估计你要问了:什么!通过快速撕开胶带就能给自己拍医学影像吗?先别急,我们要了解一下这项技术背后的原理——摩擦发光,即材料在摩擦或压力下产生光。当晶体被粉碎或分裂时,这个过程会分离出正负相反的电荷。而这些电荷被中和后,就会以光的形式释放出能量。

早在1953年,俄罗斯的一组科学家就提出,剥去胶带会产生X射线。但这一说法始终遭到怀疑。现在已经有证据表明,在真空中快速展开一卷透明胶带不仅会产生可见光,还会产生足够的X射线来成像。

2008年,在加州大学洛杉矶分校的物理学家Seth Putterman的带领下,研究人员开发了一种用于临床成像的廉价、简单的X射线源:在真空腔中放置了两卷相连且同时快速转动的Scotch胶带,并安装了一个透明的窗口,并使用一个牙科射线探测器作为记录仪。通过这一装置,他们捕捉到了三段手指的X光片,并将它们拼合完整。

这个发现被发表于2008年10月22日Nature杂志上,实验得出的结论是,以每秒3厘米的速度剥开透明胶带就会产生大量的X射线,射线的能量与胶带被剥离时在其表面累积的电荷量直接相关。事实上,在所有的电子放电事件中,只有万分之一能产生X射线。而平时包装礼物时,担心自己会暴露在辐射中的恐慌也大可不必,因为只有在真空条件下快速撕开胶带,才会产生高能射线。

知道了这些奇怪知识的你,是不是对看似寻常的胶带们,平添了一层敬意呢?

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