Войти
Триболюминесценция салицилата никотина-L Трибол uminescence - это оптическое явление, при котором свет генерируется, когда материал механически растягивается, разрывается, царапается, раздавливается или трется (см. трибология ). Это явление до конца не изучено, но, по-видимому, вызвано разделением и воссоединением статических электрических зарядов. Термин происходит от греческого τρίβειν («тереть»; см. трибология ) и латинского люмен (свет). Триболюминесценция может наблюдаться при разбивании кристаллов сахара и отслаивании липких лент.
Триболюминесценция часто используется как синоним фрактолюминесценции (термин, который иногда используется для обозначения только света, излучаемого расколотыми кристаллами). Триболюминесценция отличается от пьезолюминесценции тем, что пьезолюминесцентный материал излучает свет, когда он деформируется, а не разрушается. Это примеры механолюминесценции, которая представляет собой люминесценцию, возникающую в результате любого механического воздействия на твердое тело.
An Uncompahre Ute Церемониальная погремушка из сыромятной кожи буйвола, наполненная кристаллами кварца. Вспышки света видны, когда кристаллы кварца подвергаются механической нагрузке в темноте. Uncompahgre Ute Индейцы из Центрального Колорадо - одна из первых задокументированных групп Людям в мире приписывают применение механолюминесценции с использованием кристаллов кварца для генерации света. Юты изготовили специальные церемониальные погремушки из сыромятной кожи буйвола, которые они наполнили прозрачными кристаллами кварца, собранными в горах Колорадо и Юты. Когда по ночам во время церемоний трясли погремушки, трение и механическое напряжение кристаллов кварца, сталкивающихся друг с другом, производили вспышки света, видимые через полупрозрачную шкуру буйвола.
Первое записанное наблюдение приписывается английскому ученому Фрэнсису Бэкону, когда он записал в своем 1620 Novum Organum, что «Это хорошо. известно, что весь сахар, засахаренный или простой, если он твердый, будет искриться, когда его разбивают или царапают в темноте ". Ученый Роберт Бойль также сообщил о некоторых своих работах по триболюминесценции в 1663 году. В конце 1790-х годов при производстве сахара началось производство большего количества кристаллов рафинированного сахара. Эти кристаллы были сформированы в большой твердый конус для транспортировки и продажи. Этот твердый сахарный рожок нужно было разбить на пригодные к употреблению куски с помощью устройства, известного как сахарные шарики. Люди начали замечать, что когда сахар «прищипывался» при слабом освещении, были видны крошечные вспышки света.
Исторически важный пример триболюминесценции произошел в Париже в 1675 году. Астроном Жан-Феликс Пикар заметил, что его барометр светился в темноте, когда он нес его. Его барометр состоял из стеклянной трубки, частично заполненной ртутью. Когда ртуть скользила по стеклянной трубке, пустое пространство над ртутью светилось. Изучая это явление, исследователи обнаружили, что статическое электричество может вызвать свечение воздуха низкого давления. Это открытие показало возможность электрического освещения.
Материаловеды еще не пришли к полному пониманию этого эффекта, но текущая теория триболюминесценции, основанная на кристаллографических, спектроскопических и других экспериментальных данных, основана на разрушение асимметричных материалов, заряд отделяется. Когда заряды рекомбинируют, электрический разряд ионизирует окружающий воздух, вызывая вспышку света. Исследования также предполагают, что кристаллы, которые демонстрируют триболюминесценцию, должны обладать недостаточной симметрией (таким образом, быть анизотропными, чтобы обеспечить разделение зарядов) и быть плохими проводниками. Однако есть вещества, которые нарушают это правило и которые не обладают асимметрией, но все равно проявляют триболюминесценцию, например гексакис (антипирин) иодид тербия. Считается, что эти материалы содержат примеси, которые делают вещество локально асимметричным.
Биологическое явление триболюминесценции обусловлено рекомбинацией свободных радикалов во время механической активации.
Play media Triboluminescence в кварце A алмаз может светиться при трении. Это иногда случается с алмазами, когда шлифуется грань или алмаз распиливается во время процесса огранки. Бриллианты могут флуоресцировать синим или красным светом. Некоторые другие минералы, например кварц, являются триболюминесцентными и излучают свет при трении друг о друга.
Обычная Самоклеящаяся лента («Скотч ") отображает светящуюся линию в том месте, где конец ленты отводится от рулона. В 1953 году советские ученые наблюдали, что при отклеивании рулона ленты в вакууме образуется рентгеновское излучение. Механизм генерации рентгеновских лучей был дополнительно изучен в 2008 году. Аналогичное рентгеновское излучение также наблюдалось с металлами.
Кроме того, когда кристаллы сахара раздавливаются, создаются крошечные электрические поля, разделяющие положительные и отрицательные заряды. которые затем создают искры при попытке воссоединения. Wint-O-Green Life Savers особенно хорошо подходят для создания таких искр, потому что винтергрин масло (метилсалицилат ) флуоресцентное и преобразует ультрафиолетовый свет в синий свет.
Триболюминесценция может возникнуть, когда Капля принца Руперта разбивается мощной силой, например пулей. Яркая вспышка белого света может предшествовать удару от вершины капли к хвосту.
Триболюминесценция - это биологическое явление, наблюдаемое при механической деформации и контактной электризации из эпидермальной поверхности костных и мягких тканей, при пережевывании пищи, при трении в суставах позвонков, во время полового акта и во время кровообращения.
Вода струйная абразивная резка керамики (например, плитки ) создает желто-оранжевое свечение в точке воздействия очень высокоскоростного потока.
Открытие конверта, заклеенного полимерным клеем, вызывает в темноте видимые синие вспышки.
Фрактолюминесценция часто используется как синоним триболюминесценции. Это излучение света от разрыва (а не трение) кристалла , но разрушение часто происходит при трении. В зависимости от атомного и молекулярного состава кристалла, когда кристалл разрушается, может происходить разделение зарядов, в результате чего одна сторона разрушенного кристалла заряжается положительно, а другая сторона - отрицательно. Как и в случае триболюминесценции, если разделение зарядов приводит к достаточно большому электрическому потенциалу, может возникнуть разряд через зазор и через газовой ванны между границами раздела. Потенциал, при котором это происходит, зависит от диэлектрических свойств газа ванны.
Излучение электромагнитного излучения ( ЭМИ) при пластической деформации и распространении трещин в металлах и горных породах. Эмиссии ЭМИ от металлов и сплавов также были изучены и подтверждены. Молоцкий представил дислокационный механизм этого типа излучения ЭМИ. Недавно Срилакшми и Мисра сообщили о дополнительном явлении вторичного ЭМИ во время пластической деформации и распространения трещин в металлах и сплавах без покрытия и с металлическим покрытием.
ЭМИ во время микропластической деформации и трещин Мисра (1973–75) сообщил о распространении через несколько металлов и сплавов и возникновении кратковременного магнитного поля во время образования шейки в ферромагнитных металлах, что было подтверждено и исследовано несколькими исследователями. Тудик и Валуев (1980) смогли измерить частоту ЭМИ при растяжении железа и алюминия в диапазоне 10-14 Гц с помощью фотоумножителей. Срилакшми и Мисра (2005a) также сообщили о дополнительном явлении вторичного электромагнитного излучения в металлах и сплавах без покрытия и с металлическим покрытием. Если твердый материал подвергается напряжениям большой амплитуды, которые могут вызвать пластическую деформацию и разрушение, возникают такие выбросы, как тепловые, акустические, ионные, экзо-излучения. С открытием новых материалов и достижением инструментальных средств для измерения эффектов ЭМИ, образования трещин и разрушения; Эффект эмиссии ЭМИ становится важным.
В умеренном вакууме отслаивающаяся лента генерировала рентгеновские лучи, достаточные для рентгеновского излучения человеческого пальца.
Изучение деформации необходимо для разработки новых материалов. Деформация металлов зависит от температуры, типа приложенного напряжения, скорости деформации, окисления и коррозии. ЭМИ, вызванное деформацией, можно разделить на три категории: эффекты в ионно-кристаллических материалах; эффекты в породах и гранитах; и эффекты в металлах и сплавах. Излучение ЭМИ зависит от ориентации зерен в отдельных кристаллах, так как свойства материалов в разных направлениях различаются. Амплитуда импульса ЭМИ увеличивается, пока трещина продолжает расти, так как новые атомные связи разрываются, что приводит к ЭМИ. Пульс начинает затухать, когда треск прекращается. Наблюдения в ходе экспериментов показали, что излучаемые сигналы ЭМИ содержат смешанные частотные компоненты.
Наиболее широко метод испытаний на растяжение используется для характеристики механических свойств материалов. Из любого полного протокола испытаний на растяжение можно получить важную информацию об упругих свойствах материала, характере и степени пластической деформации, текучести и прочности на разрыв и ударной вязкости. Информация, которую можно получить в результате одного испытания, оправдывает широкое использование испытания на растяжение в исследованиях инженерных материалов. Поэтому исследования эмиссии ЭМИ в основном основаны на испытании образцов на растяжение. Экспериментально показывает, что образование трещин при растяжении вызывает более интенсивное ЭМИ, чем растрескивание при сдвиге, увеличение упругости, прочности и скорости нагружения при одноосном нагружении увеличивает амплитуду. Коэффициент Пуассона является ключевым параметром для характеристики ЭМИ при трехосном сжатии. Если коэффициент Пуассона ниже, материал труднее деформироваться в поперечном направлении и, следовательно, выше вероятность новых трещин. Механизм пластической деформации очень важен для безопасной работы любого компонента в динамических условиях.
Этот EMR можно использовать при разработке датчиков / интеллектуальных материалов. Этот метод может быть реализован также в технике порошковой металлургии. ЭМИ - одно из таких излучений, сопровождающих большие деформации. Если можно идентифицировать элемент, который дает максимальный отклик на ЭМИ при минимальном механическом воздействии, то его можно включить в основной материал и, таким образом, установить новые тенденции в разработке интеллектуальных материалов. ЭМИ, вызванное деформацией, может служить мощным инструментом для обнаружения и предотвращения отказов.
Орловский В.Е. изобрел прибор для измерения ЭМИ цельной крови и лимфоцитов в лабораторной диагностике.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с триболюминесценцией. |
