Röntgenbrillen: De Klassieker Noveltie Die Je Lait 'Door' Objecten Zien

Achtergrond

Röntgenbrillen zijn een noveltieproduct ontworpen om de illusie te creëren dat de gebruiker door vaste objecten heen kan zien. Het zijn plastic gemonteerde brillen met speciale lenzen van karton. Het productieproces betrokken bij hun productie omvat plastic stempelen, papieren maken, printen en lijmen. Geïnspireerd door de echte ontdekking van röntgenstraling door negentiende-eeuwse wetenschappers, werden röntgenbrillen in de jaren 40 geïntroduceerd als een grapproduct. Vandaag de dag zijn ze tijdloze iconen van de Amerikaanse popcultuur geworden.

Röntgenbrillen laten de gebruiker niet echt door objecten heen zien. Ze zijn geconstrueerd uit een plastic frame met lenzen van zwaar karton. In het midden van elke lens worden kleine gaten van ongeveer 0,25 inch (0,64 cm) in diameter uitgepund. Veren die een polariserend effect creëren bedekken de gaten. Wanneer men door het gat kijkt, lijken objecten een transparante outline en een vast centrum te hebben. Dit effect creëert de illusie van röntgenvisie. De grapjas gebruikt de bril en doet alsof hij door dingen heen kan zien zoals muren, kleding, en andere objecten.

Geschiedenis

Het idee om röntgenbrillen te creëren kon niet zijn bedacht totdat echte röntgenstralen ontdekt waren. Dit werd gedaan door Wilhelm Röntgen rond 1895. In de late negentiende eeuw werkten Röntgen en andere wetenschappers met elektronen. Hij wilde hun beweging visueel vastleggen dus hij wikkelde een Crookes-buis in zwart fotografisch papier. Tijdens het experiment ontdekte Röntgen dat een plaat bedekt met fluorescent materiaal begon te gloeien. Hij wist dat dit alleen moest gebeuren als het materiaal blootgesteld was aan zichtbaar licht. Röntgen redeneerde dat er een soort onzichtbaar licht moet zijn en karakteriseerde bij nader onderzoek deze nieuw ontdekte straling.

Röntgen ontdekte dat het onzichtbare licht materialen zoals aluminium, hout en menselijke huid kon penetreren. Hij noemde de nieuwe ontdekking röntgenstralen en was de eerste die een röntgenbeeld publiceerde. In de volgende decennia werd de wetenschap van röntgenstralen beter begrepen en de technologie toegepast op de geneeskunde. Terwijl wetenschappers een basiskennis van röntgenstralen hadden, ontwikkelde het grote publiek enkele foutieve notionelen. Veel mensen geloofden ten onrechte dat röntgenstralen vaste materialen konden penetreren, dat ze ze konden gebruiken om door dingen heen te zien zoals muren, dozen, en kleding. Deze mythe werd versterkt door stripboekhelden zoals Superman die röntgenvisie kon gebruiken om door vaste objecten heen te zien.

Een vroege voorloper van röntgenbrillen was de Wonderbuis, geïntroduceerd tijdens de jaren 40. Dit product, geproduceerd door de S.S. Adams Company, was een buis met een enkel gat dat een kleine veer erover had. De veer was verborgen in de buis zodat de gebruiker onbewust was van zijn bestaan. Toen de gebruiker naar zijn hand keek door de buis, leek alsof hij zijn botten kon zien. De fijne afstand tussen de draden die de veer vormen creëerde deze illusie.

Röntgenbrillen werden later geïntroduceerd door de Adams Company. Op dat moment waren ze relatief populair. Dit was waarschijnlijk omdat het concept van röntgenstralen nieuw en niet goed begrepen was. Vandaag de dag is het publiek beter geïnformeerd en geloven mensen niet echt dat er brillen zijn die hen toelaten door objecten heen te zien. Echter, röntgenbrillen blijven het noveltie-kopende publiek vermaken en ze blijven een icoon van de Amerikaanse popcultuur.

Grondstoffen

Verschillende grondstoffen worden gebruikt in de constructie van röntgenbrillen. Deze omvatten kunststoffen, karton, veren, en afwerkingsmaterialen.

Kunststoffen zijn hoge moleculaire gewicht polymeren gemaakt door diverse chemische reacties. Kunststoffen geschikt voor röntgenbrilproductie moeten gemakkelijk gekleurd, hitte-stabiel, en duurzaam zijn. Kunststoffen die gebruikt kunnen worden zijn thermoplastische materialen. Verschillende materialen worden aan het plastic toegevoegd om het nuttiger te maken. Kleurstoffen worden aan het plastic toegevoegd om het materiaal te laten voldoen aan de ontwerpvereisten. Plastifiers zoals glycerol worden toegevoegd om de bewerkbaarheid en flexibiliteit van het materiaal te verbeteren en versterkingsmaterialen zoals glasvezel kunnen worden toegevoegd. Ten slotte worden stabilisatoren en antioxidanten ook toegevoegd om de duurzaamheid van het plastic te verbeteren.

Het plastic wordt meestal aan de fabrikant geleverd in een semi-voorbehandelde staat zoals pellets die gesmolten kunnen worden of velletjes die uit een kunststofleverancier uitgepund kunnen worden. Sommige van de additieven moeten mogelijk gemengd worden op het moment dat het plastic voorbereid wordt voor molding en vorming van het röntgenbrilframe.

De lenzen van röntgenbrillen zijn gemaakt van karton. Karton is een type papier gemaakt van cellulosevezels geëxtraheerd uit hout of gerecycled papier. Er zijn verschillende graden karton beschikbaar, verschillend in hun dikte en exterieure coating. Voor de lenzen moet een dun, compact kartonmateriaal gebruikt worden dat buiging weerstaat. De karton moet ook behandeld worden met een coating die verf of zijdezijde inkt toelaat om aan het oppervlak te hechten.

Verschillende afwerkingsmaterialen zijn nodig om de röntgenbrillen te voltooien. Kleine, dunne witte veren worden gebruikt om de illusie te helpen creëren. Lijm wordt gebruikt om de lenzen in hun frames te houden en de veren op hun plaats. Inkt wordt gebruikt om de lenzen te coaten en een visuele uitstraling te bieden die de truc versterkt. Dit is typisch een spiraalpatroon dat de ogen verward.

Ontwerp

Ontwerp van de röntgenbrillen richt zich primair op de framegrootte, vorm, en kleur, en de constructie van de lenzen. Het frame kan in verschillende maten geproduceerd worden, een voor volwassenen en een voor kinderen. De vorm lijkt meestal op dikke zwarte plastic frames van de jaren 50, maar kan variëren.

De lenzen zijn zorgvuldig ontworpen in combinatie met de veer om een realistisch röntgenbeeld te creëren wanneer men erdoor kijkt. Andere synthetische objecten kunnen worden gebruikt om een vergelijkbaar effect te produceren. Het exterieurontwerp van de lenzen varieert het meest. Het wordt gedecoreerd met ofwel inkt of een lijmende bekleding (vergelijkbaar met een sticker). Meest gebruikt is een spiraalontwerp, maar menselijke of dierenogen kunnen geschilderd worden, evenals hologrammen voor een meer ontzettend visueel effect.

Het Productieproces

De productie van röntgenbrillen kan opgedeeld worden in drie duidelijke fasen: framevorming, lenzencreatie, en decoratie en verpakking.

Framevorming

• 1 Het brilframe wordt van plastic gemaakt en typisch gevormd met injectiemolding. In de eerste stap van dit proces wordt een holle metalen vorm voorbereid die de exacte grootte en vorm van het gewenste frame heeft. Het frame kan als een enkele unit geproduceerd worden, of als afzonderlijke onderdelen die gemonteerd moeten worden. Meestal worden ze als een enkele unit gecreëerd.
• 2 Vervolgens worden pellets van het plastic polymer uit een opslagbak in een machine vrijgegeven die ze vloeibaar maakt. De pellets worden gesmolten bij zeer hoge temperaturen, meestal rond 300°F (149°C). Eenmaal de pellets gesmolten zijn tot vloeibaar plastic, zijn ze klaar voor injectie in de vorm.
• 3 Het vloeibare plastic, genaamd smelt, wordt met zeer hoge snelheid en onder intense druk, ongeveer 300-700 psi, in een voorbereide vorm geperst. De smelt vult de vorm, dan wordt er nog een beetje meer smelt toegevoegd om te compenseren voor de krimp door afkoeling en verharding van het plastic.
• Eenmaal het polymer afgekoeld is, wordt het van de vorm gescheiden. Dit verhard frame wordt automatisch uit de vorm gehaald en naar de volgende stap verplaatst ofwel door transportband of handmatig. De smelt- en injectiecyclus wordt herhaald elke 10-100 seconden, afhankelijk van de tijd die het plastic nodig heeft om af te koelen en te verharden.
• 5 De frames kunnen dan gladgemaakt worden om eventuele ruwe randen en overtollig plastic te verwijderen. Dit wordt typisch gedaan door een abrasieve machine, die roterende schijven met schuurpapergelijkende consistenties heeft om de vormnaden glad te maken. Een werker leidt het frame over de roterende schijf tot de gewenste textuur bereikt is. De frames worden dan naar de montagepost getransporteerd zodat ze lenzen kunnen krijgen.

Lenzencreatie

• 6 Röntgenbrillen hebben lenzen gemaakt van karton. De karton wordt van een leverancier aangekocht in grote vellen van de dikte en graad gespecificeerd door de ontwerpers. Voordat de lenzen uitgeknipst worden, worden de kartonvellen naar drukkers gestuurd. De vellen worden in een machine getrokken waar ze door grote rollen passen. De rollen brengen inkt op de lenzen aan wat het uiterlijke uiterlijk creëert. Dit ontwerp is typisch een zwart-wit spiraal. Tallose lenzen worden op elk vel geprint.
• 7 Eenmaal de decoratie aangebracht en gedroogd is, worden de lenzen uit de kartonvellen uitgeknipst met uitklapmachines. Het vel karton wordt in een machine gezet en onder stampers gerold. De zijn aan de roller bevestigd en zijn essentieel een serie metalen koekjesausstekers van de exacte grootte en vorm van de lens. Terwijl de karton doorrolt, komen de stampers op de karton neer en knippen de exacte vorm voor de lenzen uit. Het knippen wordt gedaan zodat de decoratie op de voorzijde van de lens perfect gepositioneerd is. De vorm voor de lens wordt eigenlijk zo gesneden dat hij vouwbaar is om een dubbellaagse lens te maken.

Afwerking

• 8 Gaten worden vervolgens door de dubbellaagse lenzen gestempeld met een punchingmachine. De uitknipselen worden zo geplaatst dat een metalen staaf met dezelfde diameter als de gewenste gaten door het midden van elke lens kan punchen.
• 9 De lens wordt dan geopend en een veer over elk gat gelijmd. De lens wordt dan teruggevouwen en samen gelijmd.
• 10 De lenzen worden dan aan het plastic frame bevestigd. Een groef op de frame binnenin elk lensgebied stelt de kartonlenzen in staat in te klikken. De röntgenbrillen worden dan in een plastic zakverpakking gedaan en een kartonkaart wordt aan de bovenkant geagraft om de zak te sluiten. De kaart is gedecoreerd met illustraties om te laten zien hoe de brillen gebruikt worden.

Kwaliteitscontrole

Kwaliteitscontrole begint met de binnenkomende plastic en karton die gebruikt worden om de röntgenbrillen te maken. De fabrikant controleert of de karton en plastic voldoen aan specificaties met betrekking tot fysieke uitstraling, dimensies, consistentie, en andere kenmerken. Voor materialen die door buitenleveranciers worden geleverd, vereist de röntgenbrillenfabrikant typisch kwaliteitscontrole-inspectie door hun leveranciers. Tijdens de productie worden de vellen willekeurig gecontroleerd op consistentie en printfouten. Defecte vellen worden voor productie verwijderd. Lijninspecteurs zijn ook op verschillende punten op de productielijn gepost om ervoor te zorgen dat alleen kwaliteitsonderdelen voor productie worden gebruikt. Productiesnelheden worden door computers geverifieerd evenals druk, uitklappen, en weerstand in rollen. Gecomputeriseerde sensoren helpen ook elk productiestadium te monitoren. Andere dingen die getest worden omvatten kleuruniformiteit, waterweerstand en flexibiliteit van het plastic frame.

Bijproducten/Afval

De afvalproducten als resultaat van de productie van röntgenbrillen omvatten overtollig plastic afloop van het injectiemouldingproces en schrootkarton overgebleven van het uitklapproces. Het merendeel van het afloopplastic kan weer gesmolten en hergebruikt worden als het niet gecontamineerd is en nog steeds aan de benodigde specificaties voldoet. Als dat niet het geval is, kan het plastic gerecycled worden voor gebruik in andere producten. Karton kan gerecycled worden, dus overtollige schroot wordt verzameld voor dit doel.

De Toekomst

Röntgenbrillen zijn niet meer zo populair als ze ooit waren. Zelfs de noveltiewinkels die dit type grapproduct dragen zijn moeilijk te vinden. Daarom is er waarschijnlijk weinig verandering in het ontwerp van de huidige noveltie röntgenbrillen. In de toekomst zullen technologische verbeteringen in papier- en plasticproductie geïntegreerd worden in de röntgenbrilproductie.

Hoewel de productie van echt werkende röntgenbrillen onmogelijk is, ziet het idee van het creëren van brillen die door sommige materialen heen kunnen zien veelbelovend uit. Een product dat geïntroduceerd is, is een bril die de gebruiker door bepaalde typen kleding laat zien. Ze zijn niet gebaseerd op het principe van röntgenstralen maar wel op lichtstralen. Net als röntgenstralen, kunnen bepaalde zichtbare en infrarood lichtstralen door sommige materialen passeren, zoals kledingvezel. Het object reflecteert dit licht en het is dit gereflecteerde licht dat gezien kan worden. Typisch overweldigt het licht gereflecteerd van het kledingoppervlak de vermogen van een persoon om het gereflecteerde licht van het lichaam te zien. Deze brillen zijn uitgerust met een gevoelige camera die het licht van de kleding filtert en de gereflecteerde infrarood licht van het lichaam vangt. Dit maakt de bedekking onzichtbaar en laat het object zichtbaar worden.

Waar Meer Te Leren

Boeken

"Papier." Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 18. R.E. Kirk en D.F. Othmer, red. New York: John Wiley & Sons, 1996.

"Kunststoffen Verwerken." Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 19. R.E. Kirk en D.F. Othmer, red. New York: John Wiley & Sons, 1996.

Tijdschriften

Munden, M. "Mike Harden: Prank Items Reflect Changing Sense of Humor." The Columbus Dispatch (16 februari 2001).

Overigen

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

De S.S. Adams Company Webpagina. December 2001. < https://www.ssadams.com >.

Perry Romanowski