Triboluminiscencia en los minerales

Triboluminiscencia: Vídeo de YouTube de demostración de triboluminiscencia. Se utilizan dos piezas de cuarzo lechoso para producir unos destellos de luz. Se pueden encontrar fácilmente otros minerales que presentan triboluminiscencia. Alrededor del 50% de todas las sustancias cristalinas presentan esta propiedad [1]. Se recomienda el uso de gafas de seguridad si hace la demostración usted mismo.

¿Qué es la triboluminiscencia?

La triboluminiscencia es un destello de luz que se produce cuando un material es sometido a fricción, impacto o rotura. El fenómeno también se conoce como fractoluminiscencia y mecanoluminiscencia. La triboluminiscencia es común en los minerales. Se cree que alrededor del 50% de los materiales cristalinos presentan esta propiedad. También se observa en muchos materiales no cristalinos [1].

Triboluminiscencia: Vídeo de YouTube de demostración de triboluminiscencia. Se utilizan dos piezas de cuarzo lechoso para producir unos destellos de luz. Se pueden encontrar fácilmente otros minerales que presentan triboluminiscencia. Alrededor del 50% de todas las sustancias cristalinas presentan esta propiedad [1]. Se recomienda el uso de gafas de seguridad si hace la demostración usted mismo.

Cómo demostrar la triboluminiscencia

Una manera muy fácil de observar la triboluminiscencia es conseguir dos guijarros de cuarzo lechoso que sean lo suficientemente grandes como para sostenerlos fácilmente y frotarlos con un poco de fuerza. Llévelos a una habitación oscura y permanezca en ella durante unos minutos para que sus ojos se adapten a la oscuridad. No es necesario que la oscuridad sea total, pero cuanta menos luz haya, mejor.

Sostenga una pieza de cuarzo en su mano izquierda y la otra pieza en su mano derecha. Presiona firmemente un borde de un trozo de cuarzo contra el otro y, mientras mantienes una presión firme, arrástralo rápidamente por la superficie con un movimiento similar al que utilizarías para encender una cerilla grande. No seas cobarde. Mantén una presión firme mientras arrastras rápidamente una piedra por la superficie de la otra. Si lo haces correctamente y si tienes piezas de cuarzo que son triboluminiscentes, verás un breve destello de luz que penetra profundamente en el cuarzo translúcido.

Experimente con diferentes velocidades, diferentes cantidades de presión y direcciones de arrastre para maximizar el destello de luz. Algunos especímenes también producirán pequeñas cantidades de luz si los golpeas o los frotas entre sí. También puedes experimentar con diferentes minerales para ver si son triboluminiscentes. Probablemente encontrará muchos minerales que presentan esta propiedad.

La mejor manera de aprender sobre los minerales es estudiar con una colección de pequeños ejemplares que puedas manejar, examinar y observar sus propiedades. En la tienda de Geology.com hay colecciones de minerales baratas.

Triboluminiscencia en minerales

La triboluminiscencia está presente en el cuarzo; sin embargo, la fuerza del fenómeno varía de un espécimen a otro. La triboluminiscencia es bien conocida en la esfalerita, la fluorita, la calcita, la moscovita y muchos minerales de feldespato. Algunos ejemplares de ópalo común producen un destello naranja brillante.

Pruebe usted mismo algunos ejemplares. No olvides llevar gafas de seguridad y ten en cuenta que esta prueba rayará tus especímenes. Probablemente descubrirás muchos ejemplares de diversos minerales que son triboluminiscentes. Hemos comprobado que el destello de luz es más brillante cuando utilizamos especímenes que son transparentes o muy translúcidos. Estos especímenes permiten que la luz penetre profundamente, haciendo que el destello sea más fácil de observar.

Durante años hemos observado destellos de luz mientras se cortaba el bruto lapidario en una sierra de roca o se le daba forma en una rueda de diamante. Al principio pensábamos que esta luz era incandescencia (una emisión de luz de un objeto caliente), pero ahora creemos que al menos parte de esa luz era triboluminiscencia.

La triboluminiscencia no es una buena propiedad para la identificación de minerales. Algunos especímenes de un mineral pueden mostrar la propiedad y otros especímenes no.

¿Por qué se produce la luz?

El fenómeno de la triboluminiscencia es poco conocido. Algunos investigadores creen que al rayar o golpear los materiales se produce una entrada de energía que excita los electrones dentro de los materiales. Cuando los electrones caen de su estado de excitación, se produce un destello de luz [2]. Otros creen que la triboluminiscencia es similar a un rayo y está causada por una corriente eléctrica generada por la fuerza aplicada a los materiales. La corriente eléctrica viaja a través del material, haciendo que las moléculas de gas atrapadas en el cristal brillen [3].

Los destellos de luz producidos por los minerales triboluminiscentes suelen ser blancos o anaranjados, pero son posibles otros colores. Es posible que no veamos toda la luz que se produce porque parte de ella podría tener longitudes de onda que están fuera del espectro visible de los humanos [2].

¿Salvavidas verde?

Un material interesante que muestra una triboluminiscencia azul es Wint O Green Lifesavers. Si los aplastas con un alicate en una habitación oscura, deberías ver unos bonitos destellos de luz azul. Se cree que el azúcar cristalino del caramelo es la fuente de la triboluminiscencia, y el salicilato de metilo (saborizante de gaulteria) produce una fluorescencia azul [4]. Muchos otros tipos de caramelos duros de azúcar presentan triboluminiscencia.

Usos prácticos de la triboluminiscencia

Los materiales triboluminiscentes pueden utilizarse para detectar daños estructurales. Si los materiales triboluminiscentes se incrustan en un compuesto, generarán luz si el compuesto comienza a experimentar un fallo estructural. Un sensor detectará la luz e informará de que se ha producido el fallo. Esta supervisión puede detectar el fallo en sus primeras etapas, ya que muchos materiales compuestos comienzan a fracturarse a nivel microscópico mucho antes de que se produzca el fallo completo.

Estos métodos son caros de aplicar y sólo pueden utilizarse en equipos en los que la detección de un fallo en su fase inicial puede suponer un ahorro de gran valor. Los componentes de naves espaciales, aeronaves, buques de guerra, edificios, presas, puentes y otras estructuras críticas son los ámbitos en los que podrían utilizarse estos métodos [5].

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