마찰발광

1. 본문

마찰발광(Triboluminescence)은 물질이 마찰, 압력, 긁힘, 파쇄 등 기계적인 자극을 받을 때 빛을 방출하는 현상을 말합니다.
마찰발광의 특징:

• 정의: 마찰발광은 넓은 의미에서 기계적 발광(Mechanoluminescence)의 일종으로, 물질에 기계적 응력이 가해질 때 발생하는 빛입니다.
• 원리: 아직까지 마찰발광의 정확한 원리는 완전히 밝혀지지 않았지만, 결정 구조의 비대칭성으로 인해 발생하는 전하 분리 및 재결합 과정에서 빛이 방출되는 것으로 알려져 있습니다. 결정이 깨지면서 결합이 끊어지고, 반대 전하를 띤 면들이 다시 연결될 때 전하가 이동하며 빛을 방출합니다.
• 발생 조건: 모든 물질에서 마찰발광이 일어나는 것은 아닙니다. 주로 결정 구조를 가진 물질에서 발생하며, 특히 비대칭적인 결정 구조에서 더 잘 나타납니다.
• 예시:
• 설탕 결정: 설탕 결정을 깨거나 부술 때 마찰발광을 관찰할 수 있습니다.
• 접착 테이프: 접착 테이프를 빠르게 벗겨낼 때 빛이 나는 것을 볼 수 있습니다.
• 윈터그린 사탕(Wint-O-Green Lifesavers): 어두운 곳에서 이 사탕을 깨물면 파란 빛을 볼 수 있습니다. (단, 현재는 인공적인 재료로 만들어져 마찰발광을 보기 어려울 수 있습니다.)
• 석영: 석영 조각을 서로 마찰시키면 빛이 나는 것을 볼 수 있습니다.

• 프락토발광(Fractoluminescence): 마찰발광과 동의어로 사용되기도 하지만, 주로 파쇄된 결정에서 방출되는 빛만을 지칭할 때 사용됩니다.
• 압전발광(Piezoluminescence): 압전발광은 물질이 파손되는 것이 아니라 변형될 때 빛을 방출한다는 점에서 마찰발광과 다릅니다.

• 스마트 센서: 마찰발광 결정은 스마트 충격 센서로 사용될 수 있습니다.
• 구조 손상 감지 센서: 마찰발광 재료를 구조물에 섞어 사용하면, 구조물에 손상이 발생했을 때 빛을 방출하여 실시간으로 경고할 수 있습니다.