Óculos de raio-X

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Antecedentes

Os óculos de raios X são um produto inovador projetado para criar a ilusão de que o usuário pode ver através de objetos sólidos. São óculos emoldurados de plástico com lentes especiais feitas de papelão. O processo de fabricação envolvido em sua produção inclui estamparia de plástico, fabricação de papel, impressão e colagem. Inspirados na descoberta real dos raios X por cientistas do século XIX, os óculos de raios X foram introduzidos durante a década de 1940 como um produto gag. Hoje, eles se tornaram ícones atemporais da cultura pop americana.

Os óculos de raios X não permitem que o usuário veja através dos objetos. Eles são construídos com uma moldura de plástico com lentes de papelão grosso. No centro de cada lente, pequenos orifícios com cerca de 0,25 pol. (0,64 cm) de diâmetro são feitos. Penas que criam um efeito polarizador cobrem os buracos. Ao olhar pelo buraco, os objetos parecem ter um contorno transparente e um centro sólido. Este efeito cria a ilusão de visão de raio-x. O brincalhão então usa os óculos e finge ver através de coisas como paredes, roupas e outros objetos.

História

A ideia de criar óculos de raios X não poderia ter sido concebida até que os raios X reais fossem descobertos. Isso foi feito por Wilhelm Roentgen por volta de 1895. No final do século XIX, Roentgen e outros cientistas estavam trabalhando com elétrons. Ele queria capturar visualmente o movimento deles, então envolveu um tubo de Crookes em papel fotográfico preto. Durante o experimento, Roentgen descobriu que uma placa revestida com material fluorescente começou a brilhar. Ele sabia que isso só deveria acontecer se o material fosse exposto à luz visível. Roentgen raciocinou que deve haver algum tipo de luz invisível e após uma investigação mais aprofundada, ele caracterizou essa luz recém-descoberta.

Roentgen descobriu que a luz invisível pode penetrar materiais como alumínio, madeira e pele humana. Ele chamou a nova descoberta de raios-X e foi o primeiro a publicar uma imagem de raios-X. Nas décadas seguintes, a ciência dos raios X foi mais bem compreendida e a tecnologia aplicada à medicina. Embora os cientistas tenham uma compreensão básica dos raios X, o público em geral desenvolveu algumas noções errôneas. Muitas pessoas acreditaram erroneamente que os raios X podiam penetrar materiais sólidos, que podiam ser usados ​​para ver através de coisas como paredes, caixas e roupas. Este mito foi reforçado com heróis de quadrinhos como Superman, que podiam usar a visão de raio-x para ver através de objetos sólidos.

Um dos primeiros precursores dos óculos de raios-X foi o tubo Wonder, lançado na década de 1940. Este produto, produzido pela S. S. Adams Company, era um tubo com um único orifício que tinha uma pequena pena atravessando-o. A pena estava escondida dentro do tubo de forma que o usuário não soubesse de sua existência. Quando o usuário olhou para a mão através do tubo, parecia que ele podia ver seus ossos. O espaçamento fino entre os fios que compõem a pena criou essa ilusão.

As especificações de raios-X foram posteriormente introduzidas pela Adams Company. Na época, eles eram relativamente populares. Isso provavelmente ocorria porque a noção de raios X era nova e não era bem compreendida. Hoje, o público está mais informado e as pessoas não acreditam realmente que existam óculos que lhes permitam ver através dos objetos. No entanto, os óculos de raio-X continuam a divertir o público comprador de novidades e continuam a ser um ícone da cultura pop americana.

Matérias-primas

Várias matérias-primas são utilizadas na construção de vidros de raios-x. Isso inclui plásticos, papelão, penas e materiais de acabamento.

Os plásticos são polímeros de alto peso molecular produzidos por meio de várias reações químicas. Os plásticos adequados para a fabricação de óculos de raios-X precisam ser facilmente coloridos, estáveis ​​ao calor e duráveis. Os plásticos que podem ser usados ​​são materiais termoplásticos. Vários materiais são adicionados ao plástico para torná-lo mais útil. Corantes são adicionados ao plástico para fazer com que o material corresponda aos requisitos do projeto. Plastificantes como glicerol são adicionados para melhorar a trabalhabilidade e flexibilidade do material e materiais de reforço como fibra de vidro podem ser adicionados. Finalmente, estabilizantes e antioxidantes também são adicionados para melhorar a durabilidade do plástico.

O plástico é normalmente entregue à fabricação em um estado semipreparado, como grânulos que podem ser derretidos ou folhas que podem ser perfuradas de um fornecedor de plásticos. Alguns dos aditivos podem precisar ser misturados no momento em que o plástico é preparado para moldagem e formação da armação dos óculos de raio-x.

As lentes dos óculos de raio-x são feitas de papelão. O cartão é um tipo de papel feito de fibras de celulose extraídas de madeira ou papel reciclado. Existem vários tipos diferentes de papelão disponíveis, diferindo na espessura e no revestimento externo. Para as lentes, deve-se usar um papelão compacto e fino que resista à flexão. O papelão também deve ser tratado com um revestimento que permita que tinta ou serigrafia adira à superfície.

Vários materiais de acabamento são necessários para completar os óculos de raio-x. Pequenas e finas penas brancas são usadas para ajudar a criar a ilusão. A cola é usada para segurar as lentes em suas armações e as penas no lugar. As tintas são usadas para revestir as lentes e fornecer uma aparência visual que aprimora o truque. Este é normalmente um padrão em espiral que confunde os olhos.

Design

O design dos óculos de raio-X concentra-se principalmente no tamanho, formato e cor da armação e na construção das lentes. A moldura pode ser produzida em diversos tamanhos, um para adultos e outro para crianças. A forma geralmente lembra armações de plástico preto grosso da década de 1950, mas pode variar.

As lentes são cuidadosamente projetadas em conjunto com a pena para criar uma imagem de raio-x realista ao olhar através delas. Outros objetos sintéticos também podem ser usados ​​para produzir um efeito semelhante. O design exterior das lentes é o que mais varia. É decorado com tintas ou um revestimento adesivo (semelhante a um adesivo). Mais comumente, um desenho em espiral é usado, mas olhos humanos ou animais podem ser pintados, assim como hologramas para um efeito visual mais assustador.

O processo de fabricação

A fabricação de óculos de raio-X pode ser dividida em três fases distintas:formação de moldura, criação de lentes e decoração e embalagem.

Formação de estrutura

• 1 A armação dos vidros é feita de plástico e normalmente formada por moldagem por injeção. Na primeira etapa deste processo, é preparado um molde oco de metal com o tamanho e formato exatos da moldura desejada. A estrutura pode ser produzida como uma única unidade ou peças separadas que devem ser montadas. Na maioria das vezes, eles são criados como uma única unidade.
• 2 Em seguida, os grânulos do polímero plástico são liberados de um compartimento de retenção para uma máquina que os liquefaz. Os pellets são derretidos em temperaturas muito altas, geralmente em torno de 300 ° F (149 ° C). Uma vez que os pellets foram derretidos em um plástico líquido, eles estão prontos para serem injetados no molde.
• 3 O plástico derretido, chamado derretido, é forçado em um molde preparado em uma velocidade muito alta e sob pressão intensa, aproximadamente 300-700 psi. O fundido preenche o molde, então um pouco mais de fundido é adicionado para compensar a contração devido ao resfriamento e solidificação do plástico.
• 4 Assim que o polímero esfriar, ele é separado do molde. Esta estrutura solidificada é automaticamente removida do molde e movida para a próxima etapa por correia transportadora ou manualmente. O derretimento e injeção Uma pena entre as lentes tem um efeito polarizador, criando a ilusão de que os objetos têm um contorno transparente e um centro sólido. o ciclo é repetido a cada 10-100 segundos, dependendo do tempo que leva para o plástico esfriar e endurecer.
• 5 As armações podem então ser alisadas para remover quaisquer arestas e excesso de plástico. Isso é normalmente feito por uma máquina abrasiva, que tem discos rotativos com consistências semelhantes a lixa para alisar as costuras do molde. Um trabalhador guia a estrutura sobre o disco rotativo até que a textura desejada seja alcançada. As armações são então transportadas para a estação de adaptação para que possam ter as lentes fixadas.

Criação de lentes

• 6 óculos de raio-X têm lentes feitas de papelão. O papelão é adquirido de um fornecedor em grandes folhas da espessura e grau especificados pelos designers. Antes de cortar as lentes, as folhas de papelão são enviadas para impressoras. As folhas são puxadas para uma máquina onde passam por grandes rolos. Os rolos transferem tinta para as lentes criando a aparência externa. Este projeto é normalmente uma espiral em preto e branco. Numerosas lentes são impressas em cada folha.
• 7 Uma vez que a decoração foi aplicada e definida, as lentes são cortadas das folhas de papelão usando máquinas de estampagem. A folha de papelão é colocada em uma máquina e enrolada sob as estampadoras. Eles estão presos ao rolo e são essencialmente uma série de cortadores de biscoitos de metal do tamanho e formato exatos da lente. Conforme o papelão rola, os estampadores descem sobre o papelão e cortam o formato exato das lentes. O corte é feito de forma que a decoração da frente da lente fique perfeitamente posicionada. O formato da lente é realmente cortado para que possa ser dobrado para fazer uma lente de camada dupla.

Acabamento

• 8 Os furos são estampados nas lentes de camada dupla usando uma máquina de perfuração. Os recortes são colocados de forma que uma haste de metal com o mesmo diâmetro dos orifícios desejados possa perfurar o centro de cada lente.
• 9 A lente é então aberta e uma pena é colada sobre cada orifício. A lente é então redobrada e colada.
• 10 As lentes são então fixadas na armação de plástico. Uma ranhura na armação dentro de cada área da lente permite que as lentes de papelão se encaixem. Os óculos de raio-x são colocados em uma embalagem de saco plástico e um cartão de papelão é grampeado no topo para fechar o saco. O cartão é decorado com ilustrações que mostram como os óculos são usados.

Controle de qualidade

O controle de qualidade começa com a entrada de plástico e papelão que são usados ​​para fazer os óculos de raio-x. O fabricante verifica se o papelão e o plástico estão de acordo com as especificações relacionadas à aparência física, dimensões, consistência e outras características. Para materiais que são fornecidos por fornecedores externos, o fabricante de óculos de raio-X normalmente requer inspeção de controle de qualidade por seus fornecedores. Durante a produção, as folhas são verificadas aleatoriamente quanto à consistência e erros de impressão. As folhas defeituosas são removidas antes da produção. Os inspetores de linha também estão posicionados em vários pontos da linha de produção para garantir que apenas peças de qualidade sejam usadas na produção. As velocidades de produção são verificadas por computadores, assim como a pressão, o apagamento e a resistência na rolagem. Sensores computadorizados também ajudam a monitorar cada etapa da produção. Outras coisas que são testadas incluem uniformidade de cor, resistência à água e flexibilidade da estrutura de plástico.

Subprodutos / resíduos

Os produtos residuais resultantes da fabricação de vidros de raios-X incluem o excesso de plástico escorrido do processo de moldagem por injeção e sobras de papelão do processo de estampagem. A maior parte do plástico residual pode ser derretido e reutilizado novamente se não tiver sido contaminado e ainda atender às especificações necessárias. Caso contrário, o plástico pode ser reciclado para uso em outros produtos. O papelão pode ser reciclado, portanto, as sobras de lixo são coletadas para esse fim.

O Futuro

Os óculos de raio-X não são tão populares quanto antes. Mesmo as lojas de novidades que vendem esse tipo de produto gag são difíceis de encontrar. Portanto, é provável que haja pouca mudança no design dos atuais óculos de raio-X inovadores. No futuro, as melhorias tecnológicas na produção de papel e plástico serão incorporadas à produção de óculos de raio-x.

Embora a produção de óculos de raio-X realmente funcionais seja impossível, a ideia de criar óculos que possam ver através de alguns materiais parece promissora. Um produto que foi lançado é um par de óculos que permite ao usuário ver através de certos tipos de roupas. Eles não se baseiam no princípio dos raios X, mas sim nos raios de luz. Como os raios X, certos raios de luz visíveis e infravermelhos podem passar por alguns materiais, como fibras de roupas. O objeto então reflete essa luz e é essa luz refletida que pode ser vista. Normalmente, a luz refletida da superfície da roupa supera a capacidade de uma pessoa de ver a luz refletida do corpo. Esses óculos são equipados com uma câmera sensível que filtra a luz das roupas e captura a luz infravermelha refletida do corpo. Isso torna a cobertura invisível e permite que o objeto seja visível.

Onde aprender mais

Livros

"Papel." Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 18. R. E. Kirk e D. F. Othmer, eds. Nova York:John Wiley &Sons, 1996.

"Processamento de plásticos." Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 19. R. E. Kirk e D. F. Othmer, eds. Nova York:John Wiley &Sons, 1996.

Periódicos

Munden, M. "Mike Harden:Itens de pegadinhas refletem a mudança do senso de humor." The Columbus Dispatch (16 de fevereiro de 2001).

Outros

McCarron, Brett. "O verdadeiro segredo por trás das especificações de raio-X." Página da Web como é feito. Dezembro de 2001. .

A página da Web da empresa S. S. Adams. Dezembro de 2001. .

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