Triboluminescência de balas salva-vidas verdes de inverno

Por várias décadas, as pessoas brincam no escuro com triboluminescência usando doces Lifesavers com sabor de verde de inverno. A idéia é quebrar o doce duro em forma de rosquinha no escuro. Geralmente, uma pessoa olha no espelho ou espia a boca de um parceiro enquanto mastiga o doce para ver as faíscas azuis resultantes.

• balas duras de inverno (por exemplo, salva-vidas Wint-o-Green)
• dentes, martelo ou alicate

Você pode usar vários doces duros para ver a triboluminescência, mas o efeito funciona melhor com doces com sabor de verde de inverno, porque a fluorescência do óleo de verde de inverno aprimora a luz. Selecione um doce branco duro, pois a maioria dos doces claros não funciona bem.

Para ver o efeito:

• Seque a boca com uma toalha de papel e triture o doce com os dentes. Use um espelho para ver a luz da sua própria boca ou então assista alguém mastigar balas no escuro.
• Coloque o doce em uma superfície dura e esmague-o com um martelo. Você também pode esmagá-lo sob um prato transparente de plástico.
• Esmague o doce nas mandíbulas de um alicate

Você pode capturar a luz usando um telefone celular que funcione bem com pouca luz ou uma câmera em um tripé usando um número ISO alto. O vídeo é provavelmente mais fácil do que capturar uma imagem parada.

Triboluminescência é a luz produzida ao golpear ou esfregar duas peças de um material especial. É basicamente leve devido ao atrito, pois o termo vem do grego tribo, significando "esfregar" e o prefixo latino lumin, significando "luz". Em geral, a luminescência ocorre quando a energia é introduzida nos átomos pelo calor, fricção, eletricidade ou outras fontes. Os elétrons no átomo absorvem essa energia. Quando os elétrons retornam ao seu estado habitual, a energia é liberada na forma de luz.

O espectro da luz produzida a partir da triboluminescência do açúcar (sacarose) é o mesmo que o espectro do raio. O raio se origina de um fluxo de elétrons que passa pelo ar, estimulando os elétrons das moléculas de nitrogênio (o principal componente do ar), que emitem luz azul à medida que liberam sua energia. A triboluminescência do açúcar pode ser vista como um raio em uma escala muito pequena. Quando um cristal de açúcar é estressado, as cargas positivas e negativas no cristal são separadas, gerando um potencial elétrico. Quando carga suficiente se acumula, os elétrons pulam através de uma fratura no cristal, colidindo com elétrons empolgantes nas moléculas de nitrogênio. A maior parte da luz emitida pelo nitrogênio no ar é ultravioleta, mas uma pequena fração está na região visível. Para a maioria das pessoas, a emissão parece branca azulada, embora algumas pessoas percebam uma cor azul esverdeada (a visão da cor humana no escuro não é muito boa).

A emissão de doces verdes de inverno é muito mais brilhante que a de sacarose sozinha porque o sabor verde de inverno (salicilato de metila) é fluorescente. O salicilato de metila absorve a luz ultravioleta na mesma região espectral que as emissões de raios geradas pelo açúcar. Os elétrons do salicilato de metila ficam excitados e emitem luz azul. Muito mais da emissão de verde de inverno do que a emissão original de açúcar está na região visível do espectro, de modo que a luz verde de inverno parece mais brilhante que a luz de sacarose.

Triboluminescência está relacionada à piezoeletricidade. Os materiais piezoelétricos geram uma tensão elétrica a partir da separação de cargas positivas e negativas quando são espremidas ou esticadas. Os materiais piezoelétricos geralmente têm uma forma assimétrica (irregular). As moléculas e cristais de sacarose são assimétricos. Uma molécula assimétrica altera sua capacidade de reter elétrons quando espremidos ou esticados, alterando sua distribuição de carga elétrica. Materiais piezelétricos assimétricos são mais prováveis ​​de serem triboluminescentes do que substâncias simétricas. No entanto, cerca de um terço dos materiais triboluminescentes conhecidos não são piezoelétricos e alguns materiais piezoelétricos não são triboluminescentes. Portanto, uma característica adicional deve determinar a triboluminescência. Impurezas, desordem e defeitos também são comuns em materiais triboluminescentes. Essas irregularidades, ou assimetrias localizadas, também permitem a cobrança de uma carga elétrica. As razões exatas pelas quais materiais específicos mostram triboluminescência podem ser diferentes para diferentes materiais, mas é provável que a estrutura e as impurezas do cristal sejam determinantes primários para determinar se um material é ou não triboluminescente.

Os salva-vidas Wint-O-Green não são os únicos doces que exibem triboluminescência. Cubos regulares de açúcar funcionarão, assim como qualquer doce opaco feito com açúcar (sacarose). Doces transparentes ou doces feitos com adoçantes artificiais não funcionarão. A maioria das fitas adesivas também emite luz quando são arrancadas. Ambialgonita, calcita, feldspato, fluorita, lepidolita, mica, pectolita, quartzo e esfalerita são todos minerais conhecidos por exibir triboluminescência quando atingidos, friccionados ou arranhados. A triboluminescência varia muito de uma amostra mineral para outra, de modo que pode ser inobservável. Os espécimes de esfalerita e quartzo que são translúcidos e não transparentes, com pequenas fraturas ao longo da rocha, são os mais confiáveis.

Existem várias maneiras de observar triboluminescência em casa. Como mencionei, se você tiver um salva-vidas com sabor de verde de inverno à mão, entre em uma sala muito escura e esmague o doce com um alicate ou um almofariz e pilão. Mastigar o doce enquanto se observa no espelho funciona, mas a umidade da saliva diminui ou elimina o efeito. Esfregar dois cubos de açúcar ou pedaços de quartzo ou quartzo rosa no escuro também funcionará. Coçar quartzo com um pino de aço também pode demonstrar o efeito. Além disso, grudar / desmarcar a maioria dos fitas exibirá triboluminescência.

Na maioria das vezes, a triboluminescência é um efeito interessante com poucas aplicações práticas. No entanto, entender seus mecanismos pode ajudar a explicar outros tipos de luminescência, incluindo bioluminescência em bactérias e luzes de terremotos. Revestimentos triboluminescentes podem ser usados ​​em aplicações de sensoriamento remoto para sinalizar falhas mecânicas. Uma referência afirma que estão em andamento pesquisas para aplicar flashes triboluminescentes para detectar acidentes de automóvel e inflar airbags.