Óculos de Raio-X: O Clássico Brinquedo Que Permite "Ver Através" de Objetos

Introdução

Óculos de raio-X são um produto de novidade projetado para criar a ilusão de que o usuário pode ver através de objetos sólidos. São óculos com armação plástica e lentes especiais feitas de papelão. O processo de fabricação envolve estampagem de plástico, fabricação de papel, impressão e colagem. Inspirados pela descoberta real dos raios-X por cientistas do século XIX, óculos de raio-X foram introduzidos durante os anos 1940 como produto de brincadeira. Hoje, tornaram-se ícones atemporais da cultura pop americana.

Óculos de raio-X não permitem realmente ver através de objetos. São construídos de uma armação plástica com lentes de papelão grosso. No centro de cada lente, pequenos furos de cerca de 0,64 cm (0,25 pol) de diâmetro são perfurados. Penas que criam um efeito polarizador cobrem os furos. Ao olhar através do furo, 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 ser capaz de ver através de coisas como paredes, roupas e outros objetos.

História

A ideia de criar óculos de raio-X não poderia ter sido concebida até que raios-X reais fossem descobertos. Isso foi feito por Wilhelm Roentgen por volta de 1895. No final do século XIX, Roentgen e outros cientistas trabalhavam com elétrons. Ele queria capturar visualmente seu movimento, 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 devia haver algum tipo de luz invisível e, após investigação adicional, caracterizou esta luz recém-descoberta.

Roentgen descobriu que a luz invisível podia 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 raio-X. Nas décadas seguintes, a ciência dos raios-X foi melhor compreendida e a tecnologia aplicada à medicina. Enquanto cientistas tinham compreensão básica dos raios-X, o público em geral desenvolveu noções errôneas. Muitas pessoas acreditavam erroneamente que raios-X podiam penetrar materiais sólidos, que poderiam usá-los para ver através de coisas como paredes, caixas e roupas. Este mito foi reforçado por heróis de quadrinhos como Superman, que podia usar visão de raio-X para ver através de objetos sólidos.

Um precursor inicial dos óculos de raio-X foi o Tubo Maravilha, introduzido durante os anos 1940. Este produto, produzido pela S. S. Adams Company, era um tubo com um único furo que tinha uma pequena pena sobre ele. A pena estava escondida dentro do tubo para que o usuário não soubesse de sua existência. Quando o usuário olhava sua mão através do tubo, parecia que podiam ver seus ossos. O espaçamento fino entre as fibras que compõem a pena criava esta ilusão.

Óculos de raio-X foram posteriormente introduzidos pela Adams Company. Na época, eram relativamente populares. Isso provavelmente ocorreu porque a noção de raios-X era nova e não bem compreendida. Hoje, o público é mais informado e as pessoas não acreditam realmente que existam óculos que permitam ver através de objetos. No entanto, óculos de raio-X continuam a divertir o público comprador de novidades e permanecem um ícone da cultura pop americana.

Matérias-Primas

Diversas matérias-primas são usadas na construção dos óculos de raio-X. Estas incluem plásticos, papelão, penas e materiais de acabamento.

Plásticos são polímeros de alto peso molecular feitos através de várias reações químicas. Plásticos adequados para fabricação de óculos de raio-X precisam ser facilmente coloridos, termicamente estáveis e duráveis. Plásticos que podem ser usados são materiais termoplásticos. Vários materiais são adicionados ao plástico para torná-lo mais útil. Colorantes são adicionados ao plástico para fazer o material combinar com os requisitos de design. 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, estabilizadores e antioxidantes também são adicionados para melhorar a durabilidade do plástico.

O plástico é geralmente entregue ao fabricante em estado semi-preparado, como pellets que podem ser derretidos ou chapas que podem ser estampadas 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.

As lentes dos óculos de raio-X são feitas de papelão. Papelão é um tipo de papel feito de fibras de celulose extraídas de madeira ou papel reciclado. Existem vários graus diferentes de papelão disponíveis, diferindo em espessura e revestimento externo. Para as lentes, um material de papelão fino e compacto deve ser usado que resista à flexão. O papelão também deve ser tratado com um revestimento que permita tinta ou tinta de serigrafia aderir à superfície.

Diversos materiais de acabamento são necessários para completar os óculos de raio-X. Penas brancas pequenas e finas são usadas para ajudar a criar a ilusão. Cola é usada para segurar as lentes em suas armações e as penas no lugar. Tintas são usadas para revestir as lentes e fornecer uma aparência visual que melhora o truque. Tipicamente é um padrão espiral que confunde os olhos.

Design

O design dos óculos de raio-X foca principalmente no tamanho, forma e cor da armação, e na construção das lentes. A armação pode ser produzida em diferentes tamanhos, uma para adultos e outra para crianças. A forma geralmente se assemelha a armações grossas de plástico preto dos anos 1950, mas pode variar.

As lentes são cuidadosamente projetadas em conjunto com a pena para criar uma imagem realista de raio-X ao olhar através delas. Outros objetos sintéticos podem ser usados para produzir efeito similar. O design externo das lentes varia mais. É decorado com tintas ou uma cobertura adesiva (semelhante a um adesivo). Mais comumente, um design espiral é usado, mas olhos humanos ou de animais podem ser pintados, bem como hologramas para um efeito visual mais assombroso.

Processo de Fabricação

Formação da Armação

• 1 A armação dos óculos é feita de plástico e tipicamente formada usando moldagem por injeção. No primeiro passo, um molde metálico oco é preparado que é o tamanho e forma exatos da armação desejada. A armação pode ser produzida como uma única unidade, ou partes separadas que devem ser montadas. Mais frequentemente, são criadas como uma única unidade.
• 2 Em seguida, pellets do polímero plástico são liberados de um silo em uma máquina que os liquefaz. Os pellets são derretidos a temperaturas muito altas, geralmente em torno de 149 °C (300 °F). Uma vez que os pellets foram derretidos em plástico líquido, estão prontos para injeção no molde.
• 3 O plástico fundido, chamado massa, é forçado em um molde preparado a uma velocidade muito alta e sob pressão intensa, aproximadamente 300-700 psi. A massa preenche o molde, então um pouco mais de massa é adicionado para compensar a contração devido ao resfriamento e solidificação do plástico.
• 4 Uma vez que o polímero resfriou, é separado do molde. Esta armação solidificada é automaticamente removida do molde e movida para a próxima etapa seja por esteira transportadora ou manualmente. O ciclo de fusão e injeção é repetido a cada 10-100 segundos, dependendo do tempo que o plástico leva para resfriar e fixar.
• 5 As armações podem então ser lisadas para remover quaisquer arestas ásperas e excesso de plástico. Isso é tipicamente feito por uma máquina abrasiva, que tem discos rotativos com consistências semelhantes a lixa para suavizar as linhas de molde. Um trabalhador guia a armação sobre o disco rotativo até que a textura desejada seja alcançada. As armações são então transportadas para a estação de ajuste para que possam ter lentes anexadas.

Criação das Lentes

• 6 Óculos de raio-X têm lentes feitas de papelão. O papelão é comprado de um fornecedor em grandes chapas da espessura e grau especificados pelos designers. Antes de cortar as lentes, as chapas de papelão são enviadas a prensas de impressão. As chapas são puxadas para uma máquina onde passam por grandes rolos. Os rolos transferem tinta nas lentes criando a aparência externa. Este design é tipicamente uma espiral preta e branca. Numerosas lentes são impressas em cada chapa.
• 7 Uma vez que a decoração foi aplicada e fixada, as lentes são cortadas das chapas de papelão usando máquinas de corte. A chapa de papelão é colocada em uma máquina e rolada sob estampadores. Os estampadores são anexados ao rolo e são essencialmente uma série de cortadores de biscoito metálicos do tamanho e forma exatos da lente. À medida que o papelão rola, os estampadores descem sobre o papelão e cortam a forma exata para as lentes. O corte é feito de forma que a decoração na frente da lente fique perfeitamente posicionada. A forma da lente é realmente cortada para que possa ser dobrada ao meio para fazer uma lente de camada dupla.

Acabamento

• 8 Furos são então estampados através das lentes de camada dupla usando uma máquina de perfuração. Os recortes são colocados de forma que uma haste metálica com o mesmo diâmetro dos furos desejados possa perfurar o centro de cada lente.
• 9 A lente é então aberta e uma pena é colada sobre cada furo. A lente é então re-dobrada e colada junto.
• 10 As lentes são então anexadas à armação plástica. Um sulco na armação dentro de cada área de lente permite que as lentes de papelão encaixem. Os óculos de raio-X são então colocados em embalagem de saco plástico e um cartão de papelão é grampeado no topo para fechar o saco. O cartão é decorado com ilustrações para mostrar como os óculos são usados.

Controle de Qualidade

O controle de qualidade começa com o plástico e papelão recebidos que são usados para fazer os óculos de raio-X. O fabricante verifica para garantir que o papelão e plástico atendam às especificações relacionadas à aparência física, dimensões, consistência e outras características. Para materiais fornecidos por fornecedores externos, o fabricante de óculos de raio-X tipicamente requer inspeção de controle de qualidade por seus fornecedores. Durante a produção, as chapas são verificadas aleatoriamente para consistência e erros de impressão. Chapas defeituosas são removidas antes da produção. Inspectores de linha também são posicionados em vários pontos na linha de produção para garantir que apenas peças de qualidade sejam usadas para produção. Velocidades de produção são verificadas por computadores, assim como pressão, corte e resistência no rolamento. Sensores computadorizados também ajudam a monitorar cada estágio de produção. Outras coisas testadas incluem uniformidade de cor, resistência à água e flexibilidade da armação plástica.

Subprodutos/Resíduos

Os resíduos resultantes da fabricação de óculos de raio-X incluem excesso de plástico da moldagem por injeção e papelão sobras do processo de corte. A maior parte do plástico excedente pode ser derretida e reutilizada se não foi contaminada e ainda atende às especificações necessárias. Se não, o plástico pode ser reciclado para uso em outros produtos. Papelão pode ser reciclado, então excessos são coletados para este propósito.

O Futuro

Óculos de raio-X não são quase tão populares quanto já foram. Mesmo lojas de novidades que carregam este tipo de produto de brincadeira são difíceis de encontrar. Portanto, é provável que haja pouca mudança no design dos óculos de raio-X de novidade atuais. No futuro, melhorias tecnológicas na produção de papel e plástico serão incorporadas na produção de óculos de raio-X.

Embora a produção de óculos de raio-X verdadeiramente funcionais seja impossível, a ideia de criar óculos que possam ver através de alguns materiais parece promissora. Um produto que foi introduzido é um par de óculos que permite ao usuário ver através de certos tipos de roupas. Eles não são baseados no princípio de raios-X, mas sim em raios de luz. Como raios-X, certos raios de luz visível e infravermelha podem passar através de alguns materiais, como fibras de roupas. O objeto então reflete esta luz e é esta luz refletida que pode ser vista. Tipicamente, a luz refletida da superfície da roupa sobrecarrega a capacidade de uma pessoa de ver a luz refletida do corpo. Estes óculos são equipados com uma câmera sensível que filtra a luz da roupa e captura a luz infravermelha refletida do corpo. Isso torna a cobertura invisível e permite que o objeto seja visível.

Onde Saber Mais

Livros

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

"Plastics Processing." 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: Prank Items Reflect Changing Sense of Humor." The Columbus Dispatch (16 fevereiro 2001).

Outros

McCarron, Brett. "The Real Secret Behind X-Ray Specs." How It's Done Web Page. Dezembro 2001. < https://www.olywa.net/blame/how/how4.htm >.

The S. S. Adams Company Web Page. Dezembro 2001. < https://www.ssadams.com >.

Perry Romanowski