Joseph Norman
0 
4884
371
Att lämna en vattenflaska som sitter i bilen låter tillräckligt godartad. Men på en varm sommardag kan plasten fungera som en lins och fokusera ljuset i en högenergibalk som är tillräckligt intensiv för att bränna material som klädsel i bilstolar.
Förra sommaren delade Idaho Power sin video om en vattenflaska som bränner två hål i en bilstol. Och för årets fotbollsturnering i världen säljer det ryska vattenföretaget Holy Water fotbollsbollformade vattenflaskor som kan fungera som perfekta ljusfokuserade linser. I en video publicerad av Fontanka Ru ses den kulformade flaskan med fokus så lätt att den tänder en låda med tändstickor och bränner ett hål i laminatgolv. [Foton: Topp 10 största explosioner någonsin]
"Vattenflaskan fungerar som en lins som fokuserar ljuset som kommer genom fönstret," berättade Odile Madden, en materialforskare vid Getty Conservation Institute i Los Angeles, .
Ljus består av många fotoner, som är subatomära partiklar som rör sig i en rak linje, sade Madden. Glasögon och mikroskoplinser riktar fotonerna så att de konvergerar på en punkt. "Du kan använda det för att se något bättre, få det i fokus. Eller så kan du fokusera mycket ljus på en mycket liten punkt och koncentrera all den energin, och det kan orsaka smälta och bränna," förklarade Madden.
Madden bevittnade den häpnadsväckande kraften i laserfokuserat ljus för år sedan, när hon experimenterade med att använda lasrar för att ta bort klisterlim från konstverk och artefakter. Hon upptäckte att spåren i limet arbetade för att fokusera lasern och "skruvade upp kraften", därefter brände eller etsade gropar i glasmikroskopet som hon använde för experimentet. Hon publicerade sina resultat 2005 i tidskriften Lasers in the Conservation of Artworks.
Allt stod precis upp
Det som förvånade Madden med exempel på vattenflaskan är att ljuset passerar genom bilfönstret först, men det finns fortfarande tillräckligt med värme kvar för att gå igenom flaskan och orsaka brinnande. "Tänkbart skulle detta vara värre på en varm dag eller om fönstret var nere, eftersom fönstret filtrerar ljuset," sa hon.
"Detta är en bra illustration av hur mycket energi som kommer från solen", säger Michael Doutre, en kemist vid Getty Conservation Institute som arbetar med Madden i GCI: s modernt och modern konstforskningsinitiativ, som studerar plast, bland andra material . "Vi tänker på detta som en billig vattenflaska, men vi skapar oavsiktligt en optiskt nästan perfekt form" för en lins, berättade Doutre .
Doutre sa att även efter att solljuset passerar genom bilfönstret träffar det sätet med cirka 600 watt per kvadratmeter energi - ungefär samma mängd energi från en liten elektrisk rymdvärmare - men fokuserade på en liten punkt som är mindre än en millimeter. Ett par sekunder av det fokuserade solljuset kan lätt värma upp vinylstolmaterial till dess sönderdelningstemperatur och därmed orsaka brinnande, förklarade Doutre.
Men båda forskarna tycker att det är osannolikt att vattenflaskan kan orsaka att sätena faktiskt tar eld. Det beror på att bilmaterial, inklusive säten, är tillverkade för att vara brandhämmande och självsläckande, säger Madden. Plastmaterialet som många bilsäten är gjorda av, polyvinylklorid eller PVC, sprider inte lågor bra, sa hon.
För att bränningen ska ske måste vätskan i flaskan vara klar så att tillräckligt med ljus kan passera genom den; Detta innebär att läsk och juice dricker sina flaskor i solen om de vill - om inte läsket är klart. En transparent flaska med en klar kolsyrade vätska, som mousserande vatten eller kalk soda, kan låta ljus passera precis som en vanlig vattenflaska. "Om du får bubblorna på sidan skulle det samla ljuset lite, men i grund och botten skulle det inte förändra någonting," sa Doutre.
För att en vattenflaska ska orsaka brand måste allt ställa sig perfekt: en slät, sfärisk, transparent flaska full av en klar vätska som är placerad på precis rätt punkt från både ljuskällan och den brandfarliga kontaktpunkten. Båda forskarna sa att de misstänker att chanserna att det sker av misstag är små.
Ändå, sa Doutre, "Jag tänker inte lägga en vattenflaska på en bunt papper längre."
Originalartikel om .