Lunettes à rayons X

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Contexte

Les lunettes à rayons X sont une nouveauté conçue pour créer l'illusion que l'utilisateur peut voir à travers des objets solides. Ce sont des lunettes à monture en plastique avec des verres spéciaux en carton. Le processus de fabrication impliqué dans leur production comprend l'estampage plastique, la fabrication du papier, l'impression et le collage. Inspirés par la découverte réelle des rayons X par des scientifiques du XIXe siècle, les lunettes à rayons X ont été introduites dans les années 1940 en tant que produit gag. Aujourd'hui, ils sont devenus des icônes intemporelles de la culture pop américaine.

Les lunettes à rayons X ne permettent pas réellement à l'utilisateur de voir à travers les objets. Ils sont constitués d'un cadre en plastique avec des lentilles en carton épais. Au centre de chaque lentille, de petits trous d'environ 0,25 pouce (0,64 cm) de diamètre sont percés. Des plumes qui créent un effet polarisant couvrent les trous. Lorsque vous regardez à travers le trou, les objets semblent avoir un contour transparent et un centre solide. Cet effet crée l'illusion d'une vision aux rayons X. Le farceur utilise ensuite les lunettes et prétend être capable de voir à travers des choses comme des murs, des vêtements et d'autres objets.

Historique

L'idée de créer des lunettes à rayons X n'a ​​pas pu être conçue jusqu'à ce que de vrais rayons X aient été découverts. Cela a été fait par Wilhelm Roentgen vers 1895. À la fin du XIXe siècle, Roentgen et d'autres scientifiques travaillaient avec des électrons. Il voulait capturer visuellement leur mouvement, alors il a enveloppé un tube de Crookes dans du papier photographique noir. Au cours de l'expérience, Roentgen a découvert qu'une plaque recouverte d'un matériau fluorescent commençait à briller. Il savait que cela ne devrait se produire que si le matériau était exposé à la lumière visible. Roentgen a estimé qu'il devait y avoir une sorte de lumière invisible et après une enquête plus approfondie, il a caractérisé cette lumière nouvellement découverte.

Roentgen a découvert que la lumière invisible pouvait pénétrer des matériaux tels que l'aluminium, le bois et la peau humaine. Il a appelé la nouvelle découverte des rayons X et a été le premier à publier une image radiographique. Au cours des décennies suivantes, la science des rayons X a été mieux comprise et la technologie a été appliquée à la médecine. Alors que les scientifiques avaient une compréhension de base des rayons X, le grand public a développé des notions erronées. Beaucoup de gens croyaient à tort que les rayons X pouvaient pénétrer les matériaux solides, qu'ils pouvaient les utiliser pour voir à travers des choses comme les murs, les boîtes et les vêtements. Ce mythe a été renforcé par des héros de bandes dessinées comme Superman qui pouvaient utiliser la vision aux rayons X pour voir à travers des objets solides.

L'un des premiers précurseurs des lunettes à rayons X était le tube Wonder, introduit dans les années 1940. Ce produit, fabriqué par la société S. S. Adams, était un tube avec un seul trou traversé par une petite plume. La plume était cachée à l'intérieur du tube de sorte que l'utilisateur n'était pas au courant de son existence. Lorsque l'utilisateur a regardé sa main à travers le tube, il a semblé qu'il pouvait voir ses os. L'espacement fin entre les brins qui composent la plume a créé cette illusion.

Les spécifications des rayons X ont ensuite été introduites par la société Adams. À l'époque, ils étaient relativement populaires. C'était probablement parce que la notion de rayons X était nouvelle et mal comprise. Aujourd'hui, le public est plus averti et les gens ne croient pas vraiment qu'il existe des lunettes qui puissent leur permettre de voir à travers les objets. Cependant, les lunettes à rayons X continuent d'amuser le public qui achète des nouveautés et elles restent une icône de la culture pop américaine.

Matières premières

Diverses matières premières sont utilisées dans la construction de lunettes à rayons X. Ceux-ci incluent les plastiques, le carton, les plumes et les matériaux de finition.

Les plastiques sont des polymères de poids moléculaire élevé fabriqués par diverses réactions chimiques. Les plastiques adaptés à la fabrication de lunettes à rayons X doivent être facilement colorés, stables à la chaleur et durables. Les matières plastiques qui peuvent être utilisées sont des matières thermoplastiques. Divers matériaux sont ajoutés au plastique pour le rendre plus utile. Des colorants sont ajoutés au plastique afin que le matériau corresponde aux exigences de conception. Des plastifiants tels que le glycérol sont ajoutés pour améliorer la maniabilité et la flexibilité du matériau et des matériaux de renforcement tels que la fibre de verre peuvent être ajoutés. Enfin, des stabilisants et des antioxydants sont également ajoutés pour améliorer la durabilité du plastique.

Le plastique est généralement livré à la fabrication dans un état semi-préparé tel que des granulés pouvant être fondus ou des feuilles pouvant être découpées auprès d'un fournisseur de plastique. Certains des additifs peuvent devoir être mélangés au moment où le plastique est préparé pour le moulage et la formation de la monture des lunettes à rayons X.

Les verres des lunettes à rayons X sont en carton. Le carton est un type de papier fabriqué à partir de fibres de cellulose extraites de bois ou de papier recyclé. Il existe plusieurs qualités de carton différentes, qui diffèrent par leur épaisseur et leur revêtement extérieur. Pour les lentilles, un matériau en carton mince et compact doit être utilisé qui résistera à la flexion. Le carton doit également être traité avec un enduit qui permettra à la peinture ou à l'encre de sérigraphie d'adhérer à la surface.

Divers matériaux de finition sont nécessaires pour compléter les lunettes à rayons X. De petites plumes blanches fines sont utilisées pour aider à créer l'illusion. La colle est utilisée pour maintenir les verres dans leur monture et les plumes en place. Des encres sont utilisées pour enduire les lentilles et fournir un aspect visuel qui améliore l'astuce. Il s'agit généralement d'un motif en spirale qui confond les yeux.

Conception

La conception des lunettes à rayons X se concentre principalement sur la taille, la forme et la couleur de la monture, ainsi que sur la construction des lentilles. Le cadre peut être produit en différentes tailles, une pour les adultes et une pour les enfants. La forme ressemble généralement aux cadres en plastique noir épais des années 1950, mais peut varier.

Les lentilles sont soigneusement conçues en conjonction avec la plume afin de créer une image radiographique réaliste lorsque vous regardez à travers elles. D'autres objets synthétiques peuvent également être utilisés pour produire un effet similaire. La conception extérieure des lentilles varie le plus. Il est décoré avec des encres ou un revêtement adhésif (semblable à un autocollant). Le plus souvent, un dessin en spirale est utilisé, mais des yeux humains ou animaux peuvent être peints, ainsi que des hologrammes pour un effet visuel plus obsédant.

Le processus de fabrication

La fabrication de lunettes à rayons X peut être décomposée en trois phases distinctes, la formation de la monture, la création des verres, la décoration et l'emballage.

Formation du cadre

• 1 La monture des lunettes est en plastique et généralement formée par moulage par injection. Dans la première étape de ce processus, un moule en métal creux est préparé qui a la taille et la forme exactes du cadre souhaité. Le cadre peut être produit en une seule unité, ou en pièces détachées qui doivent être assemblées. Le plus souvent, ils sont créés en une seule unité.
• 2 Ensuite, des pastilles de polymère plastique sont libérées d'un bac de stockage dans une machine qui les liquéfie. Les pastilles sont fondues à des températures très élevées, généralement autour de 300°F (149°C). Une fois que les pastilles ont été fondues en un plastique liquide, elles sont prêtes à être injectées dans le moule.
• 3 Le plastique fondu, appelé fondu, est forcé dans un moule préparé à une vitesse très élevée et sous une pression intense, d'environ 300 à 700 psi. La masse fondue remplit le moule, puis un peu plus de masse fondue est ajoutée afin de compenser la contraction due au refroidissement et à la solidification du plastique.
• 4 Une fois le polymère refroidi, il est séparé du moule. Ce cadre solidifié est automatiquement retiré du moule et déplacé vers l'étape suivante soit par tapis roulant, soit manuellement. La fonte et l'injection Une plume entre les verres a un effet polarisant, créant l'illusion que les objets ont un contour transparent et un centre solide. cycle est répété toutes les 10 à 100 secondes, selon le temps qu'il faut au plastique pour refroidir et durcir.
• 5 Les cadres peuvent ensuite être lissés pour éliminer les aspérités et l'excès de plastique. Cela se fait généralement par une machine abrasive, qui a des disques rotatifs avec une consistance semblable à du papier de verre pour lisser les joints du moule. Un ouvrier guide le cadre sur le disque en rotation jusqu'à ce que la texture souhaitée soit obtenue. Les montures sont ensuite transportées vers la station d'essayage afin qu'elles puissent avoir des lentilles fixées.

Création de lentilles

• 6 lunettes à rayons X ont des verres en carton. Le carton est acheté auprès d'un fournisseur en grandes feuilles de l'épaisseur et de la qualité spécifiées par les concepteurs. Avant de découper les lentilles, les feuilles de carton sont envoyées aux presses d'imprimerie. Les feuilles sont aspirées dans une machine où elles passent à travers de grands rouleaux. Les rouleaux transfèrent l'encre sur les lentilles créant l'apparence extérieure. Cette conception est généralement une spirale en noir et blanc. De nombreuses lentilles sont imprimées sur chaque feuille.
• 7 Une fois le décor appliqué et fixé, les lentilles sont découpées dans les feuilles de carton à l'aide de découpeuses. La feuille de carton est mise dans une machine et roulée sous des emboutisseurs. Les sont attachés au rouleau et sont essentiellement une série d'emporte-pièces en métal de la taille et de la forme exactes de la lentille. Au fur et à mesure que le carton roule, les tampons descendent sur le carton et découpent la forme exacte des lentilles. La découpe est faite de telle sorte que la décoration sur la face avant de la lentille soit parfaitement positionnée. La forme de la lentille est en fait coupée afin qu'elle puisse être repliée pour faire une lentille à double couche.

Finition

• 8 trous sont ensuite estampés à travers les lentilles à double couche à l'aide d'une poinçonneuse. Les découpes sont placées de manière à ce qu'une tige métallique du même diamètre que les trous souhaités puisse perforer le centre de chaque lentille.
• 9 La lentille est ensuite ouverte et une plume est collée sur chaque trou. La lentille est ensuite repliée et collée ensemble.
• 10 Les verres sont ensuite fixés sur la monture en plastique. Une rainure sur la monture à l'intérieur de chaque zone de lentille permet aux lentilles en carton de s'enclencher. Les lunettes à rayons X sont ensuite placées dans un emballage de sac en plastique et une carte en carton est agrafée sur le dessus pour fermer le sac. La carte est décorée d'illustrations pour montrer comment les verres sont utilisés.

Contrôle qualité

Le contrôle de la qualité commence avec le plastique et le carton entrants qui sont utilisés pour fabriquer les lunettes à rayons X. Le fabricant vérifie que le carton et le plastique sont conformes aux spécifications relatives à l'apparence physique, aux dimensions, à la consistance et à d'autres caractéristiques. Pour les matériaux fournis par des fournisseurs externes, le fabricant de lunettes à rayons X exige généralement une inspection de contrôle qualité par ses fournisseurs. Pendant la production, les feuilles sont vérifiées au hasard pour la cohérence et les erreurs d'impression. Les feuilles défectueuses sont retirées avant la production. Des inspecteurs de ligne sont également postés à divers points de la chaîne de production pour s'assurer que seules des pièces de qualité sont utilisées pour la production. Les vitesses de production sont vérifiées par des ordinateurs, tout comme la pression, le découpage et la résistance au laminage. Des capteurs informatisés permettent également de surveiller chaque étape de la production. D'autres éléments testés incluent l'uniformité des couleurs, la résistance à l'eau et la flexibilité du cadre en plastique.

Sous-produits/Déchets

Les déchets résultant de la fabrication des verres à rayons X comprennent l'excès de plastique provenant du processus de moulage par injection et les déchets de carton laissés par le processus de découpage. La plupart du plastique qui s'écoule peut être fondu et réutilisé s'il n'a pas été contaminé et répond toujours aux spécifications nécessaires. Si ce n'est pas le cas, le plastique peut être recyclé pour être utilisé dans d'autres produits. Le carton peut être recyclé, les déchets excédentaires sont donc collectés à cette fin.

Le futur

Les lunettes à rayons X ne sont plus aussi populaires qu'elles l'étaient autrefois. Même les magasins de nouveautés qui proposent ce type de produit gag sont difficiles à trouver. Par conséquent, il y aura probablement peu de changements dans la conception des lunettes à rayons X de nouveauté actuelles. À l'avenir, les améliorations technologiques dans la production de papier et de plastique seront intégrées à la production de lunettes à rayons X.

Bien que la production de lunettes à rayons X réellement fonctionnelles soit impossible, l'idée de créer des lunettes capables de voir à travers certains matériaux semble prometteuse. Un produit qui a été introduit est une paire de lunettes qui permet à l'utilisateur de voir à travers certains types de vêtements. Ils ne sont pas basés sur le principe des rayons X mais plutôt sur des rayons lumineux. Comme les rayons X, certains rayons lumineux visibles et infrarouges peuvent traverser certains matériaux, comme les fibres des vêtements. L'objet réfléchit alors cette lumière et c'est cette lumière réfléchie qui peut être vue. En règle générale, la lumière réfléchie par la surface des vêtements dépasse la capacité d'une personne à voir la lumière réfléchie par le corps. Ces lunettes sont équipées d'une caméra sensible qui filtre la lumière des vêtements et capture la lumière infrarouge réfléchie par le corps. Cela rend le revêtement invisible et permet à l'objet d'être visible.

Où en savoir plus

Livres

"Papier." Kirk-Othmer Encyclopédie de technologie chimique. Vol. 18. R.E. Kirk et D.F. Othmer, éd. New York :John Wiley &Sons, 1996.

« Traitement des matières plastiques ». Kirk-Othmer Encyclopédie de technologie chimique. Vol. 19. R.E. Kirk et D.F. Othmer, éd. New York :John Wiley &Sons, 1996.

Périodiques

Munden, M. "Mike Harden :Les articles de farce reflètent l'évolution du sens de l'humour." La Dépêche de Colomb (16 février 2001).

Autres

McCarron, Brett. "Le vrai secret derrière les spécifications des rayons X." Comment c'est fait Page Web. Décembre 2001. .

La page Web de la société S. S. Adams. Décembre 2001. .

Perry Romanowski