撕开的胶带也能发光？
2018/7/12 12:13:02 中科院物理所

     当扯开透明胶带打包箱子，这是再平常不过的场景。不过，如果是在黑暗中观察，有时候只是把胶带撕开就能产生不寻常的科学现象：它会发出一道蓝光。

     (耐心看，明显的发光在大约16秒和23秒处)

     所以，胶带为什么会发光？这背后的机制还有不完全明确的地方，不过可以肯定的是，光是在电荷电离周围空气时产生的(和闪电类似)。想要证明这一点，可以把撕胶带的气体环境改变。如果改成在氖气环境中发光就会变成橙红色，这说明发光颜色确实取决于气体的性质。

    

     (氖气环境中撕胶带发出的光)

     在以较快速度撕开胶带时，胶带上会出现电荷的转移和累积，最终累积的电荷足以将空气电离发光。不过，电荷变化具体是怎么发生的还有争议。这种现象被称为摩擦发光(Triboluminescence)，另外一种具有摩擦发光的日常物品是蔗糖晶体，详情可见→Today I Learned：漆黑中，看冰糖如何发光

     在普通的空气环境下就可以观察蓝色的发光，而在特殊条件下甚至还有更高能的光子出现。有一项研究在中等真空的环境中以3 cm/s的速度撕胶带，结果研究者观测到了x射线的产生。在这个过程中X光并不是持续发出，而是短暂地出现，每次持续时间只有纳秒级。研究者甚至能够用累积产生的x射线给自己的手指拍下一张x光片(如下图)。不过产生x射线需要的条件很特殊，平时撕胶带不需要担心受到辐射。

    

     (图片来源：Carlos G. Camara, Juan V. Escobar, Jonathan R. Hird & Seth J. Putterman)

     撕胶带观察蓝色发光是一个完全可以在家尝试的实验，不过麻烦的事情在于，并不是所有胶带都能观察到明显的发光现象。而且因为很多产品使用的粘合剂都不公开，在包装上也不会标示，所以除了直接测试之外，也很难分辨你手上的胶带是不是效果好的那种……

     在英文资料里，记录到这个现象的主要是两类胶带，一个是思高胶带(Scotch tape)，一个是防水布胶带(duct tape)。但是这两个说法都有点模糊：前者是个牌子旗下有N种不同的胶带产品，后者也没有说明具体是要哪一种牌子。

     我在网上能查到关于哪种胶带容易成功最详细的资料是一个论文，其中总结了如下实验结果，可供参考：

     发光较强：Scotch Magic 810，ScotchTransparent 310，Scotch Transparent 600，Scotch Tartan 5142，Scotch SuperClear 3120，Olympic cloth tapes。

     发光弱一点：ScotchDouble-sided 665，Scotch Tear-by-hand，Scotch Storage 3650，Scotch Strapping 8957，Scotch 310 Brown，OfficeWorks Invisible tapes。

     几乎不怎么发光：ScotchRemovable 811，OfficeWorks double-sided，OfficeWorks SuperStrong Packing Tape

     另外有网站提到，比起直接拉开一卷胶带，把两条胶带先剪下来，然后把粘性面对着贴在一起再扯开效果更好。在观察之前也要先在暗处等一两分钟让自己的眼睛适应黑暗。因为是静电相关的现象，所以也应该会受到空气湿度的影响。

     如果有兴趣可以多搞几种胶带耐心地尝试一下，我目前试了试自己桌上的透明胶带，并没有成功_(:з)∠)_有时间继续尝试。

     参考资料：

     报告扯胶带产生x射线的论文：https://www.nature.com/articles/nature07378

     测试了各种胶带发光效果的论文：http://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1379&context=aiimpapers

     其他有些类似的发光现象：冷知识：高速水流会发光!

     来源：酷炫科学

    

    

     编辑：太阳骑士07

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