Les bâtons lumineux
Ils sont à la fois pratiques et amusants. Ils émettent une douce lumière aux couleurs plus mystérieuses les unes que les autres sans pour autant produire de chaleur. Les bâtons lumineux n'ont cependant pas de piles. Pas de cordon d'alimentation non plus. Magie? Non, chimie!
Photographie de Stephan Uhlmann
Le phénomène à la base du fonctionnement de ces bâtons lumineux est la chimioluminescence qui, tout comme la fluorescence, produit de la lumière sans toutefois dégager de la chaleur. Mais plutôt que d'être alimentée par un rayonnement, la chimioluminescence tire son énergie d'une réaction chimique. Avant de nous attaquer à cette chimie lumineuse, attardons-nous d'abord à la composition de nos fameux bâtons lumineux.
Un bâton lumineux est composé d'une enveloppe en plastique plus ou moins rigide, dans laquelle se trouve une solution chimique. Le plus souvent, bien que la composition de cette solution puisse changer d'un fabricant à l'autre, le tube contient un mélange d'un ester, le bis(2,4,6 trichlorophenyl)oxalate, et d'un colorant fluorescent. Les bâtons lumineux sont offerts dans toute une gamme de couleurs et c'est le colorant utilisé qui déterminera de quelle couleur ils luiront.
Au cur du bâton, se trouve aussi une fiole de verre contenant une solution de peroxyde d'hydrogène (H2O2). Lorsque le bâton lumineux est légèrement tordu, cette fiole se brise et son contenu se mélange au milieu environnant. S'ensuit alors une série de réactions chimiques qui mèneront éventuellement à la production d'énergie. L'énergie ainsi libérée excite les molécules de colorant (identifiées colorant* ci-dessous) qui réémettront à leur tour cette énergie sous forme de lumière en se désexcitant.
Bilan des réactions chimiques ayant lieu dans le bâton lumineux
Les bâtons luminescents ont trouvé mille et une applications. Ils sont particulièrement utiles puisqu'ils n'ont pas besoin de source d'énergie externe, ce qui les rend pratiques dans des situations d'urgence, en camping ou en plongée. La chimioluminescence a de plus une utilisation plus ludique qui fait la joie des enfants lors des fêtes foraines, illuminant alors colliers et bracelets. Elle complète aussi à merveille les tenues excentriques de certains amateurs de rave.
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How Light Sticks Work (HowStuffWorks) :
http://science.howstuffworks.com/light-stick.htm (en anglais) -
Light Stick Colors (About) :
http://chemistry.about.com/library/weekly/aa031703a.htm (en anglais) -
How Do Lightsticks Work? (About) :
http://chemistry.about.com/library/weekly/aa040902a.htm (en anglais) -
La lumière liquide (La chimie amusante) :
http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie_amusante/exp20.html -
Chemiluminescence Movies (The Chemiluminescence Home Page) :
http://www.shsu.edu/~chm_tgc/chemilumdir/chemiluminescence2.html (en anglais)
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