¿Puede la fricción generar rayos X?
Diego Maza. Grupo de Medios Granulares. Universidad de Navarra.
La tribología es una rama de la ciencia poco conocida y escasamente explorada por la comunidad científica internacional. Su objeto de estudio son los procesos de fricción y desgaste que aparecen entre diferentes cuerpos cuando estos interactúan entre sí mediante fuerzas de contacto.
Un caso típico de esa interacción viene dado por la separación de dos superficies que interaccionan mediante un medio adhesivo como ocurre comúnmente con las cintas tipo Scotch que todos tenemos en casa. Durante este proceso, comúnmente conocido como “peeling”- su traducción literal al castellano sería “decapado”- la variedad de procesos físico-químicos que tienen lugar pueden dar lugar a sorprendentes respuestas como la generación de rayos X (RX).
Tal extremo había sido reportado por científicos rusos durante la época soviética en idioma ruso, razón por la cual, su existencia era prácticamente ignorada por el resto de la comunidad científica. Recientemente sin embargo, este fenómeno ha sido “redescubierto” por científicos del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de California, quienes han demostrado la generación de fotones de altas energías cuando desenrollamos un trozo de cinta Scotch (¡el resultado no depende del fabricante!) de su carrete.
Este estudio [1], ha puesto de manifiesto que aún a velocidades moderadas de separación de la cinta del rollo, se pueden generan RX -además de fotones de un amplio espectro de energía- si el proceso tiene lugar en un vacío moderado (1 mTorr). El mecanismo de generación de esta radiación no se conoce aún con precisión, existiendo de hecho, un par de teorías contrapuestas que intentan dar una explicación del mismo.
Sin entrar en detalles, resulta claro que la generación de rayos X requiere de altas energías. Así, generar “triboelectrones” -como se conoce a los electrones generados mediante un proceso de fricción- lo suficiente energéticos como para generar radiación de frenado deben ser producidos por una diferencia de potencial muy alta. Esta diferencia de potencial podría aparecer - especulan los autores- entre el material de la cinta (de base acrílica y cargado positivamente) y el rollo de polietileno y cargado negativamente. Así las cosas, no sería de extrañar que en un país tan dado a los extremos legales como los EE UU, pronto veamos en las etiquetas de cinta Scotch “Advertencia: riesgo de exposición a radiación...”.
Referencia:
1. Correlation between nanosecond X-ray flashes and stick-slip friction in peeling tape . C.G. Camara, J.V. Escobar, J. R. Hird & S.J. Putterman. Nature, vol 455.
En la dirección: http://www.nature.com/nature/videoarchive/x-rays/ Puede encontrarse un video donde se muestra como bajo condiciones de vacío moderado esta radiación puede ser tan intensa como para radiografiar un dedo humano.