Nobel Non classé Physique

McGyver fait des radios

Des physiciens américains viennent de montrer comment transformer un simple rouleau de scotch … en source de rayons X !

Le stockage et la conversion d’énergie mécanique en lumière est l’un des phénomènes les plus fascinants de la physique. Vous connaissez peut-être la sonoluminescence : l’émission de lumière par implosion de bulles de gaz dans des liquides. Il y a aussi la triboluminescence : lorsque l’on « casse » un cristal, celui-ci émet spontanément de la lumière (voir video ci-dessous).

L’origine de la triboluminescence reste mystérieuse mais on pense en fait que lorsque l’on casse un cristal, on accumule de l’électricité statique. Si trop de charges électriques s’accumulent, l’électricité se décharge alors spontanément, et un mini-éclair se produit, exactement comme durant un orage.

Lorsque l’on déroule un rouleau de scotch, le ruban adhésif se charge aussi d’électricité statique : il sera par exemple spontanément attiré par votre main. Dans les années 50, une équipe de scientifiques russe a estimé l’énergie dégagée par la décharge d’énergie statique du ruban de scotch : surprise, le calcul suggérait que l’énergie accumulée était si grande que la décharge serait capable de produire des rayons X !

Carlos Camara, Juan Escobar et Seth Putterman étaient très sceptiques face à ce résultat. Ils ont donc fait l’expérience, en déroulant un ruban de scotch dans une chambre sous vide, à une vitesse d’environ 5 cm par seconde. Le résultat est effrayant : un compteur Geiger placé à proximité s’affole et le ruban de scotch est effectivement capable d´émettre des pulses de rayons X, suffisants pour faire une radio comme vous pouvez le voir sur l’image ci-contre ! Pas d’inquiétude à avoir néanmoins pour votre utilisation quotidienne de scotch : le vide est nécessaire pour avoir cette émission…

C’est évidemment assez impressionnant de voir qu’avec une simple pompe à vide, une petite manivelle et un ruban de scotch, on est tout à fait capable de produire une source de rayons X… Les chercheurs suggèrent même que la densité d’énergie serait si grande qu’elle pourrait allumer un dispositif de fusion nucléaire [1]. Pas mal d’applications en perspective donc, et je sens bien le prix IgNoble pour l’an prochain !

[1] C’est un grand classique de ce genre d’expériences, certains spécialistes de la sonoluminescence disent de même, il faut dire que la température dans les bulles qui implosent peut atteindre 15 000 kelvins. Ajout 16 Novembre : en fait comme souligné par David en commentaires, Putterman lui-même a popularisé cette idée de fusion froide ou tiède par sonoluminescence et a déposé plusieurs brevets


Références :

Le papier original : Camara, C. G., Escobar, J. V., Hird, J. R. & Putterman, S. J. Nature 455, 1089–1092 (2008).

La news de Nature (en anglais)


Un très bon reportage sur le site de Nature


Un très bon billet en français
avec la vidéo de Nature traduite semble-t-il (et avec un peu de pub aussi…)

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tom.roud

8 Comments

  • Si l’émissiion de rayons X est effectivement impossible à observer à la maison, il est possible d’observer un flash de lumière dans l’obscurité en déroulant son rouleau.
    L’allusion à la fusion n’est pas anodine : Seth Putterman est l’un de ceux qui a le plus popularisé la sonoluminescence (avec des titres comme « une étoile dans un bocal ») et qui a, je crois déposé, des brevets pour la fusion…

  • @ vf : aucune idée, mais l’expérience du scotch doit être faite dans le vide. A mon avis, c’est plausible que cela « claque » plus tôt dans l’air, sans avoir eu le temps d’accumuler assez de charges, non ?

  • il me semble bien que ça brille dans tous les sens quand on enlève certains pulls ou sous-pulls (qui grattent…)

  • Bonjour !

    Oui, étant frileuse et adepte des sous-vêtements en Rhovyl (le tissu qui gratte et fait des étincelles quand on retire le vêtement qui en est fait), j’ai plusieurs fois constaté que l’électricité statique provoquée par ce textile non seulement piquait la peau, mais, si on ôte le vêtement dans le noir, c’est un vrai feu d’artifice ! Il faut dire aussi que je prends très facilement des décharges d’électricité statique n’importe où, ou presque, et que je suis très sensible à ce phénomène. Il faut savoir aussi que ce textile a très longtemps été défini par sa tribo électricité ! Question idiote, les gens portant ce type de vêtement seraient-ils radioactifs ? Je sais que l’être humain est une vraie centrale piézo-électrique. Cela suffirait-il à expliquer ce phénomène ? En tout cas, c’est intrigant et plutôt drôle !
    Amicalement, Tinky 🙂

  • Si ! nous sommes radioactifs, chaque seconde il y a énormément de désintégrations (~6000) dans notre corps. Principalement Potassium et Carbone (c’est d’ailleurs ce qui permet de dater les matières organiques au Carbone 14).
    Pourquoi pas de X à haute pression ? Effectivement ça doit claquer plus tôt, à plus basse tension et les électrons arraché ne peuvent pas accélérer autant avec toutes les colisions qu’ils font à haute pression

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