Atrito de fita adesiva gera raios X

Pesquisadores obtêm radiografia com pedaço de fita aderente.

por Susannah F. Locke

Pode parecer estranho ou até ser confundido com um trabalho escolar de ciências, mas não é: pesquisadores suspeitam que ao se desenrolar uma fita adesiva rapidamente podemos liberar radiação suficiente para obter uma imagem de raio X. Se essas descobertas forem confirmadas, poderão estabelecer as bases para um aparelho de raios X mais barato, que não requer eletricidade.

O pesquisador responsável, Carlos Camara, físico da University of California, em Los Angeles, relatou, para a Nature, que sua equipe obteve uma radiografia de um em uma chapa colocada atrás dele, desenrolando uma bobina de fita adesiva à sua frente.

Como isso é possível? Os pesquisadores observaram que a radiação é liberada quando a fita é descolada rapidamente de uma superfície. Camara explica: os elétrons saltam de uma superfície (como vidro ou alumínio) para a superfície aderente de um pedaço de fita recém-descolado, com velocidade tão alta que liberam radiação, ou energia ao se chocar contra o pedaço de fita.

Quando registrado por uma chapa radiográfica o resultado do processo é um raio X pouco nítido, como ocorreu com o osso do dedo indicador do físico Seth Putterman, chefe do laboratório onde a experiência foi realizada.

Aparelhos de raios X convencionais demandam componentes elétricos caros para criar o feixe de elétrons de alta energia, que atinge o alvo. Camara prevê um aparelho de raios X em que a fita adesiva possa ser desenrolada manualmente ─ e reenrolada, para ser utilizada novamente. Ele observa que os pesquisadores reutilizaram o mesmo rolo de fita várias vezes, sem qualquer alteração na qualidade do raio X. Infelizmente, ele lamenta, “seja pelo método tradicional ou com a fita adesiva, ainda precisamos da mesma quantidade de radiação para criar uma imagem com raios X”.

Não se preocupe com a radiação liberada pelo rolo de fita adesiva sobre sua mesa. Tanto no aparelho de raios X convencional quanto no caso da fita, os elétrons viajam sem se chocar com as moléculas de ar, dentro de uma câmara a vácuo; isso permite que liberem energia necessária para a produção de raios X. Normalmente, o nitrogênio, oxigênio e outros gases do ar, reduzem muito o movimento dos elétrons e a energia produzida só é suficiente para emitir uma suave luz azul, quase imperceptível.

Se você não acredita nesse resultado, verifique, por si mesmo, a propriedade chamada triboluminescência, desenrolando uma fita no escuro.

A Agência Reuters, de Washington, informou, em outubro passado, que pesquisadores haviam descoberto uma nova característica da fita adesiva transparente comum: ela produz raios X quando desenrolada. A notícia, veiculada pela Nature, confirma uma teoria de 1930, segundo a qual o processo de desenrolar fita libera energia não só na forma de uma centelha de luz visível, mas também de raios X.

Crianças brincando em locais escuros costumam observar faíscas de luz ao desenrolar fita adesiva. O fenômeno denomina-se triboluminescência e é produzido pelo atrito entre as superfícies.

Carlos Camara e seus colegas utilizaram uma máquina para desenrolar um rolo de fita no vácuo e conseguiram gerar raios X suficientes para visualização de ossos. “A fita deve estar no vácuo, mas a mão não,” explica ele.

“Se você desenrolar a fita nas condições ambientes, somente luz visível é observada. Não são gerados raios X”, detalha Camara. Isso ocorre porque os átomos e moléculas do ar reduzem a velocidade dos elétrons que produzem os raios X.

“Em geral, os responsáveis pelos raios X são sempre os elétrons que estão se movimentando muito rápido e, de repente, são freados. Ao serem separados, eles deslocam de um lado para outro da fita, produzindo um fenômeno parecido com uma minicolisão luminosa,” segundo Camara.

Essa propriedade pode ser usada para realizar fusão nuclear, propõem Camara e a sua equipe. Em princípio seria necessário apenas cerca de dez vezes mais energia que a produzida durante o experimento, asseguram.

A fita pode ser desenrolada ainda mais rapidamente para se melhorar a eficiência do processo. “É somente uma questão de energia. O experimento foi projetado para produzir raios X. Se conseguirmos melhorar sua eficiência de um fator 10, poderemos obter muito mais energia e a fusão será uma prova dessa quantidade de energia. Esse não seria o tipo de fusão nuclear que produz energia, ou uma explosão. Desenrolar a fita requerer o uso de mais energia que a produzida”, adverte.

“Obter fusão nuclear no laboratório não é tão difícil. Extrair mais energia que a introduzida para produzi-la, a partir da fusão nuclear, é o que é realmente difícil,” acrescenta.

Em 2005 a fusão nuclear foi obtida com equipamentos de dimensões reduzidas, mas utilizando eletricidade convencional, que requer mais energia que a liberada.

Fonte: Scientific American Brasil

Abaixo um vídeo que mostra o experimento. É em inglês, mas é ótimo para se ter uma ideia do fenômeno.