Luciole des fêtes
2005/07/03 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia
Bien que les tubes les plus répandus dans les fêtes sont les tuyaux flexibles qui sont placés autour du cou ou de la tête, il ya beaucoup de couleurs et de formes, et ne sont pas utilisés seulement pour égayer les fêtes. Dans des situations beaucoup plus sérieuses, ils sont d'une grande aide, par exemple pour signaler un accident ou pour signaler le départ d'urgence. Dans tous les cas, ces dispositifs sont basés sur la chimioluminescence.
Dans la nature, il y a des êtres qui produisent de la lumière. Cette caractéristique est appelée bioluminescence et l'exemple le plus clair est le luciole. Dans la mer, de nombreux êtres vivants émettent de la lumière: poissons, vers, coraux, méduses... Cette capacité a acquis l'attention de l'homme il y a longtemps, mais jusqu'à récemment on n'a pas su comment ils travaillaient. Quand les scientifiques ont découvert le mystère, ils ont vu que les lucioles étaient beaucoup plus efficaces que les ampoules inventées par l'homme.
Le secret du luciole
La luciole, avec un appareil générateur de lumière dans la zone ventrale, utilise uniquement la substance luziferine, l'enzyme luziferase et l'oxygène de l'air pour obtenir de la lumière. L'oxygène, qui arrive à cet appareil spécial à travers quelques tubes dans la trachée, et avec la participation de l'enzyme luziferase, oxyde la luciférine. L'énergie nécessaire à la réaction est fournie par la molécule d'ATP. Ensuite, la luciférine oxydée se décompose spontanément, d'une part la luciférine initiale et l'oxygène, d'autre part, libérant à la lumière l'énergie fournie par la molécule d'ATP.
La réaction est très efficace, c'est pourquoi l'abdomen n'est pas chauffé. Au contraire, les ampoules chauffent beaucoup, en fait, deux tiers de l'énergie qu'elles reçoivent sont libérées sous forme de chaleur et seulement un tiers devient lumière.
Les premières étapes pour obtenir la version de luciole ont été faites dans les années 60. Les scientifiques savaient ce dont ils avaient besoin : une molécule émettant de la lumière en s'excitant et une source d'énergie pour l'exciter. De nombreuses sources d'énergie sont disponibles : lumière, chaleur, électricité... Dans la chimioluminescence, la source d'énergie est une réaction chimique. Le plus difficile était de trouver une réaction sans perte d'énergie.
Edwin A travaillait à la même époque dans les laboratoires Bell. Le jeune Chandross essayait de comprendre la chimioluminescence. À leur avis, les peroxydes ont joué un rôle important, car ils sont capables de libérer beaucoup d'énergie dans certaines réactions chimiques. Après de nombreuses expériences, il a découvert que le mélange de chlorure d'oxalyle avec de l'eau oxygénée et un colorant fluorescent produisait de la lumière. Cependant, Chandross ne reconnaissait pas le potentiel de la réaction et ne l'a pas brevetée.
D'autres chimistes, quant à eux, ont agi plus vite et, apprenant les découvertes de Chandross, ont essayé de lui tirer parti. De cette façon, le chimiste Rauhut a trouvé un phényloxalate ester qui libère assez de lumière dans la réaction.
Lumière froide dans un tube
Actuellement, les entreprises productrices de produits à base de chimioluminescence continuent d'appliquer cette réaction. En réagissant l'ester d'oxalate et l'eau oxygénée, d'autres substances chimiques sont générées qui, en décomposant, libèrent une grande quantité d'énergie. En conclusion, cette énergie excite la molécule colorante, entraînant la fluorescence.
La réaction se produit dans un endroit fermé et, en l'absence de chaleur, peut être utilisée par les enfants. Pour déclencher la réaction il faut plier ou casser le tube ou le bâton, en mettant ainsi en contact les produits chimiques. La lumière dure entre 6 et 7 heures et selon le colorant, la lumière d'une couleur ou d'une autre est émise. Les couleurs les plus faciles à obtenir dans l'industrie sont le jaune et le vert, tandis que le rouge et le bleu sont très difficiles et le plus difficile est le violet, mélange de trois colorants.
En plus d'obtenir plus de couleurs et plus belles, le principal défi des produits chimiques est d'améliorer l'efficacité. En fait, dans la chimioluminescence beaucoup plus de mesures sont prises que dans la réaction enzymatique de la luciole, de sorte que son degré d'efficacité n'a pas été atteint. Il semble que la nature reste plus puissante que la chimie
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