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Des radiographies avec du ruban adhésif !

ActualitéClassé sous :physique , rayon X , triboluminescence

L'image de l'os d'un doigt est bien visible grâce au dispositif inventé par les chercheurs pour émettre des rayons X. Crédit : Carlos G. Camara, Juan V. Escobar, Jonathan R. Hird et Seth J. Putterman

Réaliser une radiographie aux rayons X en déroulant un ruban adhésif : voilà qui ressemble à l'une de ces affirmations farfelues qu'émettent parfois des chercheurs soi-disant indépendants. L'exploit a pourtant bel et bien été réalisé par des scientifiques californiens, qui ont été les premiers surpris de ce phénomène profondément mystérieux.

La triboluminescence est un phénomène bien connu dont chacun peut faire l'expérience simplement en frottant deux morceaux de sucre dans le noir. Une très légère émission de lumière est alors visible. Toutefois, la découverte faite par Seth Putterman, Carlos G. Camara, Juan V. Escobar et  Jonathan R. Hird de l'Université de Californie (Ucla) semble de prime abord aussi peu crédible que celle de la fusion froide. Il s'agit en effet de la génération de rayons X par le simple décollement d'un ruban adhésif !

Les photons des rayons X étant des milliers de fois plus énergétiques que ceux du domaine visible, une telle émission semblait a priori impossible. Pourtant, l'observation de cet étrange phénomène n'est pas vraiment une découverte. En effet, l'émission de lumière visible par un ruban adhésif en train d'être décollé était déjà connue en 1939. Mais personne n'avait pris au sérieux une publication de physiciens russes, en 1953, rapportant l'émission, dans les mêmes circonstances, de rayons X.

Ce scepticisme n'est pas étonnant car dans les appareils de radiologie classiques, il faut bombarder les atomes avec des faisceaux d'électrons très énergétiques pour générer un spectre continu de rayons X, par freinage des électrons par les noyaux d'atomes lourds, comme ceux du platine. En principe, le décollage d'un ruban adhésif ne devrait faire intervenir que des phénomènes à l'échelle des molécules et des couches électroniques externes des atomes, sans que les couches plus internes soient affectées. Dans ces conditions, on s'attend donc, si rayonnement il y a, à ne l'observer que dans les grandes longueurs d'onde, au mieux dans le domaine visible.


Cliquez pour agrandir. En a, la génération de lumière par triboluminescence (rouge). En b, une photo du dispositif déroulant sous vide le ruban adhésif et en c son schéma. Crédit : Nature

Des conséquences potentiellement phénoménales

Pourtant, comme ils l'expliquent dans Nature, les chercheurs ont bien mesuré des séries de flashes d'environ 300.000 à un million de photons X émis en une nanoseconde. Ils ont alors réalisé que cette émission avait une intensité suffisante pour de l'imagerie médicale... De façon spectaculaire, et comme le montre bien l'image en fin d'article, il est possible d'obtenir une radio d'un doigt de la main !

Les chercheurs ne comprennent pas ce qui se passe, si ce n'est qu'une séparation de charges, analogue à ce qui se produit dans les nuages, doit probablement intervenir lorsque l'on décolle l'adhésif. Il se produirait alors des sortes de mini éclairs générant des bouffées de rayons X.

Néanmoins, pour faire de l'imagerie médicale, il faut décoller le ruban sous vide, faute de quoi le phénomène ne se produit pas. Il s'agit tout de même d'un moyen extraordinairement pratique et peu coûteux de générer des rayons X. Les chercheurs sont occupés actuellement à découvrir toutes les applications possibles de ce phénomène étrange, défiant les calculs théoriques.

Comme on est en présence d'une concentration spectaculaire d'énergie dans un faible volume, Putterman s'interroge. Il estime que le jour où l'on trouvera les équations décrivant ce phénomène, les conséquences pourraient bien être immenses, aussi surprenantes que l'obtention de la fusion froide à basse énergie, qui reste encore l'un des serpents de mer de la physique.

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